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2CW56稳压二极管串并联伏安特性研究

2CW56稳压二极管串并联伏安特性研究
2CW56稳压二极管串并联伏安特性研究

实验项目名称:2CW56稳压二极管串并联伏安特性研究__________

一、实验目的

1,了解稳压二极管的工作特性2, 了解稳压二极管串并联伏安特性

二、实验器材

电流表(6mA)、电压表(15V)、两个2CW56稳压二极管、滑动变阻器1000门、限流电阻(2000 )、稳压电流源(15V),各种功能开关及导线若干

二、实验原理

稳压二极管是一种单向导电性的半导体元件。二极管的正向电流与电压、反向电流与电压之间的关系可用I?V特性曲线表示,如图21. 2。从图中可看出,给二极管两端加以正向电压,二极管表现为一个低阻值的非线性电阻,当正向电压超过某一数值(该电压值称门坎电压)时,正向电流随电压增加而迅速增大。实验表明,迅速增大的电流值有一最大限度,这个最大限度称为二极管的最大正向电流。给二极管两端加以反向电压,二极管表现为一个高阻值电阻。当电压增大到一定值时,反向电流会突然增大,这时对应的反向电压称为反向击穿电压。在含有二极管的非线性电阻电路中,二极管的伏安特性曲线对电路分析起着重要的作用。

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2CW56伏安曲线

用伏安法测电阻有电流表内接法和外接法:

(1)电流表内接法

如右图所示,电流表内接法。电流表测出的电

流I 就是通过待测电阻 &的电流l x ,但电压表测出 的电压U 应等于R x 两端的电压U x 与电流表内阻R A 上的电压U A 之和。

R

由此式可知,电阻的测量值 R 测比实际值R x 要大,

A 是由于电流表内接带来的误差,

R x

称为接入误差。在粗略测量的情况下,一般在R x ?? R A (如R x 为几千欧)时用“内接法”。

(2)电流表外接法

由此式可知,电阻的测量值 R 测比实际值R x 要小,x 是由于电流表外接带来的接入误 R V 差。在粗略测量的情况下,一般在

R x 「:: R V (如R x 为几欧或几十欧)时用“外接法”。

四、实验步骤

1、2CW56反向偏置0?7V 左右时阻抗很大,拟采用电流表内接测试电路为宜;反向 偏置电压进入击穿段,稳压二极管内阻较小 (估计为R=8/0.008=1^1 ),这时拟采用电流表 外接测试电路。,测试电路图见图1-4o 2CW56正向偏置 拟采用电流表外接接测试电路为宜 如图1.-5.

图1-4稳压二极管反向伏安特性测试电路 图1-5稳压二极管正向伏安特性测试电路

实验过程

1,按图接线,开始按电流表内接法,改变滑动变阻器阻值。当观察到电流开始增加, 并有迅速加快表现时,说明 2CW56已开始进入反向击穿过程,这时将电流表改为外接式。

u U X U A

二 R x R A 二 R x (1

R

A

)

R x

如上图所示,电流表外接法.电压表测出的电压

U 就是R x 两端的电压U x ,但电流表

测出电流I 应等于

l x 与l v 之和。

U x U x l x I V

1x (1 J')

I x

(4-3 )

(4-2)

为了继续增加2CW56工作电流,改变滑动变阻器电阻,为了得到整数电流值,可以辅助微调电源电压。

2、求正向特性曲线时将点与极性对换,按图接线,测量时电压不要等间隔取点,在电流变化比较缓慢时,间隔取大些,记下电压表对应数据

五、实验记录

2CW56稳压二极管串联反向特性

2CW56稳压二极管并联反向特性

六、注意事项

1、绘制特性曲线时注意坐标比例的合理选取

2、测试稳压二极管反向伏安特性时,电流不得超过二极管的最大允许电流

3、合理的选取电压、电流表的量程

七、思考题

1、在测试稳压二极管反向伏安特性时,为什么会分二段分别采用电流表内接电路和外接电路?

答:当稳压二极管尚未反向击穿时其反向电阻很大,使用电流表内接法,电流表的内阻相对于稳压二极管而言,压降很小,可以忽略。当稳压二极管反向击穿后其反向电阻很小,使用电流表外接法,电压表相对于稳压二极管而言,分流很小,可以忽略。总之,分两段分别采用电流表内接法和外接法,是为了减小误差。

2、稳压二极管的限流电阻值如何确定?

答:根据要求的稳压二极管动态内阻确定工作电流,由工作电流再计算限流电阻大小。八,数据处理在坐标纸上画出电压与电流关系曲线图

稳压二极管伏安特性

稳压二极管伏安特性 稳压管也是一种晶体二极管,它是利用PN结的击穿区具有稳定电压的特性来工作的。稳压管在稳压设备和一些电子电路中获得广泛的应用。我们把这种类型的二极管称为稳压管,以区别用在整流、检波和其他单向导电场合的二极管。如图画出了稳压管的伏安特性及其符号。 稳压管的主要参数如下: (1)稳定电压Uz Uz就是PN结的击穿电压,它随工作电流和温度的不同而略有变化。对于同一型号的稳压管来说,稳压值有一定的离散性。 (2)稳定电流Iz 稳压管工作时的参考电流值。它通常有一定的范围,即Izmin——Izmax (3)动态电阻rz 它是稳压管两端电压变化与电流变化的比值,如上图所示,即这个数值随工作电流的不同而改变。通常工作电流越大,动态电阻越小,稳压性能越好。 下图示出了稳压管工作时的动态等效电路,图中二极管为理想二极管。

(4)电压温度系数它是用来说明稳定电压值受温度变化影响的系数。不同型号的稳压管有不同的稳定电压的温度系数,且有正负之分。稳压值低于4v的稳压管,稳定电压的温度系数为负值;稳压值高于6v的稳压管,其稳定电压的温度系数为正值;介于4V和6V之间的,可能为正,也可能为负。在要求高的场合,可以用两个温度系数相反的管子串联进行补偿(如2DW7)。 (5)额定功耗Pz 前已指出,工作电流越大,动态电阻越小,稳压性能越好,但是最大工作电流受到额定功耗Pz的限制,超过P2将会使稳压管损坏。 选择稳压管时应注意:流过稳压管的电流Iz不能过大,应使Iz≤Izmax,否则会超过稳压管的允许功耗,I z也不能太小,应使Iz≥Izmin,否则不能稳定输出电压,这样使输入电压和负载电流的变化范围都受到一定限制。

太阳能电池基本特性测定试验

太阳能电池基本特性测定实验 太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件,是一个半导体光电二极管,当太阳光照到光电二极管上时,光电二极管就会把太阳的光能变成电能,产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长,只要太阳存在,太阳能电池就可以一次投资而长期使用;与火力发电、核能发电相比,太阳能电池不会引起环境污染。 太阳能电池根据所用材料的不同,可分为:硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池四大类,其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的,在应用中居主导地位。 硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为23%,规模生产时的效率为15%。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位,但由于单晶硅成本价格高,大幅度降低其成本很困难,为了节省硅材料,发展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜做为单晶硅太阳能电池的替代产品。 多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较,成本低廉,而效率高于非晶硅薄膜电池,其实验室最高转换效率为18%,工业规模生产的转换效率为10%。因此,多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导地位。 非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻,转换效率较高,便于大规模生产,有极大的潜力。但受制于其材料引发的光电效率衰退效应,稳定性不高,直接影响了它的实际应用。 太阳能的利用和太阳能电池的特性研究是21 世纪的热门课题,许多发达国家正投入大量人力物力对太阳能接收器进行研究。我们开设此太阳能电池的特性研究实验,通过实验了解太阳能电池的电学性质和光学性质,并对两种性质进行测量。该实验作为一个综合设计性的物理实验,联系科技开发实际,有一定的新颖性和实用价值。 【实验目的】 1. 无光照时,测量太阳能电池的伏安特性曲线; UI U I曲线图;并测量太阳能变化关系,画出2. 有光照时,测量电池在不同负载电阻下,对IUP FF;及填充因子电池的短路电流、开路电压、最大输出功率SCaxOCm IU L的关系,求出它们的近似函数关系。与光照度 3. 测量太阳能电池的短路电流、开路电压SCOC 【实验仪器】 白炽灯源、太阳能电池板、光照度计、电压表、电流表、滑线变阻器、稳压电源、单刀开关 连接导线若干 供参考. 】【实验原理 区,pn区流向结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由太阳光照在半导体

二极管的分类与特性参数(精)

二极管的分类与参数 一、半导体二极管 1.1二极管的结构 半导体二极管简称二极管,由一个PN 结加上相应的电极引线和管壳构成,其基本结构和符号如图1所示。 图1 二极管的结构及符号 1.2 二极管的分类 1、根据所用的半导体材料不同,可分为锗二极管和硅二极管。 2、按照管芯结构不同,可分为: (1)点接触型二极管 由于它的触丝与半导体接触面很小,只允许通过较小的电流(几十毫安以下),但在高频下工作性能很好,适用于收音机中对高频信号的检波和微弱交流电的整流,如国产的锗二极管2AP 系列、2AK 系列等。 (2)面接触型二极管 面接触型二极管PN 结面积较大,并做成平面状,它可以通过较大了电流,适用于对电网的交流电进行整流。如国产的2CP 系列、2CZ 系列的二极管都是面接触型的。 (3)平面型二极管 它的特点是在PN 结表面被覆一层二氧化硅薄膜,避免PN 结表面被水分子、气体分子以及其他离子等沾污。这种二极管的特性比较稳定可靠,多用于开关、脉冲及超高频电路中。国产2CK 系列二极管就属于这种类型。 3、根据管子用途不同,可分为整流二极管、稳压二极管、开关二极管、光电二极管及发光二极管等。 1.3 二极管的特性 引线 外壳线 触丝线 基片 二极管的电路符号: P N 阳极 阴极 点接触型

1、正向特性 二极管正向连接时的电路如图所示。二极管的正极接在高电位端,负极接在低电位端,二极管就处于导通状态(灯泡亮),如同一只接通的开关。实际上,二极管导通后有一定的管压降(硅管0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V)。我们认为它是恒定的,且不随电流的变化而变化。 但是,当加在二极管两端的正向电压很小的时候,正向电流微弱,二极管呈现很大的电阻,这个区域成为二极管正向特性的“死区”,只有当正向电压达到一定数值(这个数值称为“门槛电压”,锗二极管约为0.2V,硅二极管约为0.6V)以后,二极管才真正导通。此时,正向电流将随着正向电压的增加而急速增大,如不采取限流措施,过大的电流会使PN结发热,超过最高允许温度(锗管为90℃~100℃,硅管为125℃~200℃)时,二极管就会被烧坏。 2、反向特性 二极管反向连接时的电路如图所示。二极管的负极接在电路的高电位端,正极接在电路的低电位端,二极管就处于截止状态,如同一只断开的开关,电流被PN结所截断,灯泡不亮。 但是,二极管承受反向电压,处于截止状态时,仍然会有微弱的反向电流(通常称为反向漏电流)。反向电流虽然很小(锗二极管不超过几微安,硅二极管不超过几十纳安),却和温度有极为密切的关系,温度每升高10℃,反向电流约增大一倍,称为“加倍规则”。反向电流是衡量二极管质量好坏的重要参数之一,反向电流太大,二极管的单向导电性能和温度稳定性就很差,选择和使用二极管时必须特别注意。 图1-2-7 二极管的正向连接图1-2-8二极管的反向连接当加在二极管两端的反向电压增加到某一数值时,反向电流会急剧增大,这种状态称为二极管的击穿。对普通二极管来说,击穿就意味着二极管丧失了单向导电特性而损坏了。 3、伏安特性 1.在正向电压作用下,当正向电压较小时,电流极小。而当超过某一值时(锗管约为0.1V,硅管约为0.5V),电流很快增大。人们习惯地将锗二极管正向电压小于0.1,硅二极管正向电压小于0.5V的区域称为死区。而将0.1V称为锗

稳压二极管伏安特性曲线的反向区、符号和典型应用电路

稳压二极管伏安特性曲线的反向区、符号和典型应用电路 稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊硅二极管。稳压二极管的伏安特性曲线与硅二极管的伏安特性曲线完全一样,稳压二极管伏安特性曲线的反向区、符号和典型应用电路如图1所示。 (a) 符号 (b) 伏安特性 (c) 应用电路图 1 稳压二极管的伏安特性 从稳压二极管的伏安特性曲线上可以确定稳压二极管的参数。 (1)稳定电压VZ ——在规定的稳压管反向工作电流IZ下,所对应的反向工作电压。 (2)动态电阻rZ——其概念与一般二极管的动态电阻相同,只不过稳压二极管的动态电阻是从它的反向特性上求取的。 RZ愈小,反映

稳压管的击穿特性愈陡。 rz =DVZ /DIZ (3)最大耗散功率PZM ——稳压管的最大功率损耗取决于PN结的面积和散热等条件。反向工作时,PN结的功率损耗为 PZ= VZIZ,由PZM和VZ可以决定IZmax。 (4)最大稳定工作电流IZmax和最小稳定工作电流IZmin——稳压管的最大稳定工作电流取决于最大耗散功率,即PZmax=VZIZmax 。而Izmin对应VZmin。若IZ<IZmin,则不能稳压。 (5)稳定电压温度系数——温度的变化将使VZ改变,在稳压管中,当êVZê>7V时,VZ具有正温度系数,反向击穿是雪崩击穿。当êVZê<4V时,VZ具有负温度系数,反向击穿是齐纳击穿。 当4V<êVZê <7V时,稳压管可以获得接近零的温度系数。这样的稳压二极管可以作为标准稳压管使用。 稳压二极管在工作时应反接,并串入一只电阻。 电阻的作用一是起限流作用,以保护稳压管;其次是当输入电压或负载电流变化时,通过该电阻上电压降的变化,取出误差信号以调节稳压管的工作电流,从而起到稳压作用。

硅光电池伏安特性

实验 项目: 硅光电池伏安特性(综合设计 2-1) 实验 目的: 了解硅光电池的基本特性,测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线。 实验 仪器: DH-CGOP 型光敏传感器实验仪(包括灯泡盒,硅光电池 PHC,直流恒压源 DH-VC3,九孔板实验箱,电阻箱,导线) 实验 原理: 硅光电池的工作原理 光电转换器件主要是利用物质的光电效应,即当物质在一定频率的照射下,释放出光电子的现象。当光照射金属、 金属氧化物或半导体材料的表面时,会被这些材料内的电子所吸收,如果光子的能量足够大,吸收光子后的电子可 挣脱原子的束缚而溢出材料表面,这种电子称为光电子,这种现象称为光电子发射,又称为外光电效应。有些物质 受到光照射时,其内部原子释放电子,但电子仍留在物体内部,使物体的导电性增强,这种现象称为内光电效应。 光电二极管是典型的光电效应探测器,具有量子噪声低、响应快、使用方便等优点,广泛用于激光探测器。外加反 偏电压与结内电场方向一致,当 PN 结及其附近被光照射时,就会产生载流子(即电子-空穴对)。结区内的电子-空 穴对在势垒区电场的作用下,电子被拉向 N 区,空穴被拉向 P 区而形成光电流。同时势垒区一侧一个扩展长度内的 光生载流子先向势垒区扩散,然后在势垒区电场的作用下也参与导电。当入射光强度变化时,光生载流子的浓度及 通过外回路的光电流也随之发生相应的变化。这种变化在入射光强度很大的动态范围内仍能保持线性关系。 硅光电池是一个大面积的光电二极管,它被设计用于把入射到它表面的光能转化为电能,因此,可用作光电探测器 和光电池,被广泛用于太空和野外便携式仪器等的能源。 光电池的基本结构如图 1 所示,当半导体 PN 结处于零偏或负偏时,在它们的结合面耗尽区存在一内电场。
图 1 光 电池结 构示意 图
图1
光电池结构示意图

二极管的结构及性能特点

PN结主要的特性就是其具有单方向导电性,即在PN加上适当的正向电压(P 区接电源正极,N区接电源负极),PN结就会导通,产生正向电流。若在PN结上加反向电压,则PN结将截止(不导通),正向电流消失,仅有极微弱的反向电流。当反向电压增大至某一数值时,PN结将击穿(变为导体)损坏,使反向电流急剧增大。 (二)普通二极管 1.二极管的基本结构 二极管是由一个PN结构成的半导体器件,即将一个PN结加上两条电极引线做成管芯,并用管壳封装而成。P型区的引出线称为正极或阳极,N型区的引出线称为负极或阴极,如图所示。 普通二极管有硅管和锗管两种,它们的正向导通电压(PN结电压)差别较大,锗管为0.2~0.3V,硅管为0.6~0.7V。 2.点接触型二极管 如图所示,点接触型二极管是由一根根细的金属丝热压在半导体薄片上制成的。在热压处理过程中,半导体薄片与金属丝接触面上形成了一个PN结,金属丝为正极,半导体薄片为负极。

点接触型二极管的金属丝和半导体的金属面很小,虽难以通过较大的电流,但因其结电容较小,可以在较高的频率下工作。点接触型二极管可用于检波、变频、开关等电路及小电流的整流电路中。 3.面接触型二极管 如图所示,面接触型二极管是利用扩散、多用合金及外延等掺杂质方法,实现P型半导体和N型半导体直接接触而形成PN结的。 面接触型二极管PN结的接触面积大,可以通过较大的电流,适用于大电流整流电路或在脉冲数字电路中作开关管。因其结电容相对较大,故只能在较低的频率下工作。 二极管的分类及其主要参数 一.半导体二极管的分类

半导体二极管按其用途可分为:普通二极管和特殊二极管。普通二极管包括整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开关二极管、快速二极管等;特殊二极管包括变容二极管、发光二极管、隧道二极管、触发二极管等。 二.半导体二极管的主要参数 1.反向饱和漏电流I R 指在二极管两端加入反向电压时,流过二极管的电流,该电流与半导体材料 和温度有关。在常温下,硅管的I R 为纳安(10-9A)级,锗管的I R 为微安(10-6A) 级。 2.额定整流电流I F 指二极管长期运行时,根据允许温升折算出来的平均电流值。目前大功率整 流二极管的I F 值可达1000A。 3. 最大平均整流电流I O 在半波整流电路中,流过负载电阻的平均整流电流的最大值。这是设计时非常重要的值。 4. 最大浪涌电流I FSM 允许流过的过量的正向电流。它不是正常电流,而是瞬间电流,这个值相当大。 5.最大反向峰值电压V RM 即使没有反向电流,只要不断地提高反向电压,迟早会使二极管损坏。这种能加上的反向电压,不是瞬时电压,而是反复加上的正反向电压。因给整流器 加的是交流电压,它的最大值是规定的重要因子。最大反向峰值电压V RM 指为避 免击穿所能加的最大反向电压。目前最高的V RM 值可达几千伏。 6. 最大直流反向电压V R 上述最大反向峰值电压是反复加上的峰值电压,V R 是连续加直流电压时的值。用于直流电路,最大直流反向电压对于确定允许值和上限值是很重要的. 7.最高工作频率f M

太阳能电池基本特性测定实验

太阳能电池基本特性测定实验 太阳能是一种新能源,对太阳能的充分利用可以解决人类日趋增长的能源需求问题。目前,太阳能的利用主要集中在热能和发电两方面。利用太阳能发电目前有两种方法,一是利用热能产生蒸气驱动发电机发电,二是太阳能电池。太阳能的利用和太阳能电池的特性研究是21 世纪的热门课题,许多发达国家正投入大量人力物力对太阳能接收器进行研究。 为此,我们尝试在普通物理实验中开设了太阳能电池的特性研究实验,介绍太阳能电池的电学性质和光学性质,并对两种性质进行测量。该实验作为一个综合设计性的普通物理实验,联系科技开发实际,有一定的新颖性和实用价值,能激发学生的学习兴趣。 【实验目的】 1. 无光照时,测量太阳能电池的伏安特性曲线 2. 有光照时,测量电池在不同负载电阻下,I 对U 变化关系,画出U I -曲线图;并测量太阳能电池的短路电流SC I 、开路电压OC U 、最大输出功率max P 及填充因子FF 3. 测量太阳能电池的短路电流SC I 与相对光强0J J 的关系,求出它们的近似函数关系。 【实验仪器】 光具座、滑块、白炽灯、太阳能电池、光功率计、遮光罩、电压表、电流表、电阻箱 【实验原理】 太阳能电池能够吸收光的能量,并将所吸收的光子的能量转化为电能。在没有光照时, 可将太阳能电池视为一个二极管,其正向偏压U 与通过的电流I 的关系为 ? ?? ? ??-=10nKT qU e I I (1) 其中0I 是二极管的反向饱和电流,n 是理想二极管参数,理论值为1。K 是玻尔兹曼常量,q 为电子的电荷量,T 为热力学温度。(可令nKT q =β ) 由半导体理论知,二极管主要是由如图所示的能隙为V C E E -的半导体所构成。C E 为半导体导电带,V E 为半导体价电带。 当入射光子能量大于能隙时,光子被半导体所吸收,并产生电子-空穴对。 电子-空穴对受到二极管内电场的影响而产生光生电动势,这一现象称为光伏效应。

太阳能电池基本特性研究实验数据

五:数据记录与处理 1 表一 负载电压和电流记录表 由上图可知:当R 小于某一值时,负载电流几乎不变,此时,可视为恒流源;当R 大于某一值时,负载电流近乎按指数形式减小。 从图中可知:mA I SC 58.3= V U SC 61.1= 当R 增加时,P 先增加,后减小,UI P = 由图可看出,当R=449.72Ω时,P m =5.728mW 故填充因子:F f = OC SC U I P max =61 .158.3728 .5?=0.994 且F f 值越大,太阳能电池对光的利用率越高,光转化率越高. 电压U/v 0 0.19 0.40 0.60 0.78 1.00 1.20 1.41 1.61 电流I/mA 4.38 4.37 4.34 4.31 4.24 4.22 4.09 3.89 3.58 电阻R/Ω 0 43.48 92.17 139.21 183.96 236.97 293.40 362.47 449.72 功率P/mw 0 0.830 0.174 2.586 3.307 4.22 4.908 5.485 5.728 1.79 1.99 2.19 2.25 2.26 2.27 2.29 2.30 2.35 2.40 2.45 3.14 2.57 1.71 1.41 1.33 1.28 1.18 1.13 0.86 0.57 0.24 570.06 77 4.32 1280.70 159 5.74 1699.25 1773.44 1940.68 2035.40 2732.56 4210.53 10208.3 5.621 5.114 3.745 3.173 3.006 3.133 2.702 2.599 2.021 1.368 0.588

用示波法显示稳压二极管的伏安特性曲线

用示波法显示稳压二极管的伏安特性曲线 【摘要】本实验采用示波法来显示稳压二极管的伏安特性曲线,通过示波器观察此曲线,了解稳压二极管的一些特性。 【关键字】稳压二极管单向导电特性示波器伏安特性曲线 【概要】稳压二极管是一种具有单向导电性的半导体元件。其特点是击穿后,两端的电压基本保持不变。这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原 因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变。设计实验用示波器测 二极管伏安特性,将二极管的电压U加到示波器的“X轴输入”端,将二极管的电流转 化为电压后加到示波器的“Y轴输入”端,从而在示波器屏上得到伏安特性曲线图象, 直观的显示二极管的伏安特性。 【实验原理】 稳压二极管的正向电流与电压、反向电流与电压之 间的关系可用I~V特性曲线表示,如图给出了稳压管的 伏安特性曲线及其符号。从图中可以看出,给二极管两 端加以正向电压,二极管表现为一个低阻值的非线性电 阻,当正向电压较小时,正向电流几乎为零,只有当正 向电压超过死区电压(一般硅管约为0.5V,锗管约为 0.1V)时,正向电流才明显增大,当正向管压降达到导 通时(一般硅管约为0.6~0.7V,锗管约为0.2~0.3V), 管子才处在正向导通状态。迅速增大的电流值有一最大限度,这个最大限度称为二极管的最大正向电流。给二极管两端加以反向电压,二极管表现为一个高阻值电阻。当反向电压较小时,反向电流很小,当反向电压超过反向击穿电压(一般在几十伏以上)后,反向电流会突然增大,二极管处于击穿状态。

如右图,在a、b端接上交流电压(其最大输出电 压的有效值一般为6~8V左右,并能随时调节)若接 上直流电压,屏幕上只显示正向特征曲线。在A、B 之间测出的是近似加在待测元件R0的电压,在C、B 间的是电阻R的电压,这个电压正比于R0的电流强度。 因而将二极管的电压U加到示波器的“X轴输入”端,将二极管的电流转化为电压后加到示波器的“Y轴输入”端,从而在示波器屏上得到伏安特性曲线图象。 我们希望显示图形从原点往右是X轴正向往上是Y轴的正向,在Y轴加正向电压时,光点往上走,和习惯相同,但对X轴取向,不同示波器有不同情况,连接电路时,根据图形显示情况,可以改变电路的连接方式,使二极管正确的显示。为了正确的显示波形,示波器的Y轴输入和X 轴输入要有公共端。 在测二极管伏安特性时,有时受实验室现有仪器设备本身结构的限制,可能示波器Y轴信号被短路,因此在实际电路设计中,取B点作为接地点。这种情况相当于伏安法测量中的电表内接方式,为了减小系统误差,R选用电阻箱,且值尽可能小,消除这个测量误差的影响。 【调试方案设计】 1.1实验仪器:GOS6021双踪示波器; YB1602型数字函数信号发生器;二极管;变阻箱(0~9999Ω)两个;若干导线。 1.2实验步骤: 1、将线路如右上图接好。 2、打开信号源和示波器,调节信号发生器至正弦交流电压档,输出信号频率f为1kHz左右,输出电压为6~8V左右,示波器打到X-Y档,适当调节示波器,即可得到特征曲线。 3、观察出现的波形,调节R1、R和示波器的偏转因素使曲线大小适中。再确定原点(把CH1和CH2都接地,看亮点是否在示波器的中心点)。 4、最后将特性曲线定量地测绘出来,并记录R1、 R2的阻值,以及信号发生器上的输出频率和输出 电压。 注R1为限流电阻,用以防止通过二极管的电流过大 造成损失,一般将它先调到1kΩ左右。 【实验测量】

太阳能电池基本特性测定实验

太阳能电池基本特性测定实验 目对太阳能的充分利用可以解决人类日趋增长的能源需求问题。太阳能是一种新能源, 一是利利用太阳能发电目前有两种方法,前,太阳能的利用主要集中在热能和发电两方面。太阳能的利用和太阳能电池的特性研究二是太阳能电池。用热能产生蒸气驱动发电机发电,为此,许多发达国家正投入大量人力物力对太阳能接收器进行研究。是21 世纪的热门课题,介绍太阳能电池的电学性质我们尝试在普通物理实验中开设了太阳能电池的特性研究实验,联系科并对两种性质进行测量。该实验作为一个综合设计性的普通物理实验,和光学性质,技开发实际,有一定的新颖性和实用价值,能激发学生的学习兴趣。 】实验目的【无光照时,测量太阳能电池的伏安特性曲线1. IPU FF、开路电压及填充因子、最大输出功率2. 测量太阳能电池的短路电流SCaxmOC IJJU的关系,求出它与相对光强3. 测量太阳能电池的短路电流、开路电压SC0OC们的近似函数关系。【实验仪器】 光具座、滑块、白炽灯、太阳能电池、光功率计、遮光罩、电压表、电流表、电阻箱

】【实验原理, 在没有光照时太阳能电池能够吸收光的能量,并将所吸收的光子的能量转化为电能。UI的关系为可将太阳能电池视为一个二极管,其正向偏压与通过的电流qU???? 1?I?Ie nKT (1) ??0??In qK,1。是二极管的反向饱和电流,是玻尔兹曼常量是理想二极管参数,理论值为其中0q T为热力学温度。(可令)为电子的电荷量,??nKT EEE?由半导体理论知,二极管主要是由如图所示的能隙为的半导体所构成。CVC E当入射光子能量大于能隙时,光子被半导体所吸为半导体价电带。为半导体导电带,V空穴对受到二极管内电场的影响而产生光生电动势,这一电子-收,并产生电子-空穴对。 现象称为光伏效应。 光电流示意图 IPU, 和外太阳能电池的基本技术参数除短路电流和开路电压还有最大输出功率 SCaxOCm P IUFFFF。最大输出功率也就是定义为的最大值。填充因子填充因子axm P?FF max (2) UI OCSC FFFF,说明太阳能电池对光的利用值越大是代表太阳能电池性能优劣的一个重要参数。率越高。 】【实验内容及步骤U?I特性(直流偏压从1.在没有光源(全黑)的条件下,测量太阳能电池正向偏压时的V00?3.))设计测量电路图,并连接。(1 1 图q I UI?I?U的值。和曲线并求出常数关系数据,利用测得的正向偏压时(2)画出??0nKT 注意此时光源到太阳能电池距在不加偏压时,用白色光照射,测量太阳能电池一些特性。2.cm20

太阳电池内部电阻对其输出特性的影响(精)

太阳能电池内部电阻对其输出特性影响的仿真 引言 太阳能电池是利用光伏效应直接将光能转换为电能的器件。其理想等效电路模型是一个电流源和一个理想二极管的并联电路,其输出特性可以用J-V曲线图表示。如图1(略)。 在实际器件中,由于表面效应、势垒区载流子的产生及复合、电阻效应等因素的影响,其电流电压特性与理想特性有很大差异,这是因为理想模型不能正确反映实际器件的特点。实际模型采用串联电阻及并联电阻来等效模拟实际器件中的各种非理想效应的影响。本文针对太阳电池的等效电路模型,利用Matlab软件建立了仿真模块,模拟了太阳电池各输出参数受其内部电阻影响的程度。 太阳能电池等效电路分析 实际太阳电池等效电路如图2所示,由一个电流密度为JL的理想电流源、一个理想二极管D和并联电阻Rsh,串联电阻Rs组合而成。Rsh为考虑载流子产生与复合以及沿电池边缘的表面漏电流而设计的一个等效并联电阻,Rs为扩散顶区的表面电阻、电池体电阻及上下电极之间的欧姆电阻等复合得到的等效串联电阻。太阳电池两端的电压为V,流过太阳电池单位面积的电流为J。由图2可以得出其电流电压关系(公式略): 式中,Js——二极管反向饱和电流密度。当太阳电池两端开路时,即负载阻抗为无穷大时,通过太阳电池的净电流J为零,此时的电压为太阳电池的开路电压VOC。在(1)式中令J=0,则有(公式略) (2)式表明,开路电压不受串联电阻Rs,的影响,但与并联电阻Rsh有关。可以看出,Rsh减小时,开路电压VOC会随之减小。 太阳电池两端短路即负载阻抗为零时,电压V为零,此时的电流为短路电流密度Jsc。在(1)式中令V=0,并且考虑到一般情况下R<

太阳能电池串并联特性

实验九 太阳电池串并联特性测比 太阳电池单体电池工作电压只有不到1伏,电流数安培,不能直接应用,一般需要进行必要的串联和并联,以达到所需要的电压和电流,本实验就是要测试太阳电池的串联和并联特性,为实际应用打好基础。 一、实验目的 1. 了解恒定光强脉冲法测试太阳电池伏安特性的原理和方法。 2. 了解太阳电池组件I ―V 电性曲线的定性规律。 3. 了解遮挡对太阳电池组件输出性能的影响。 4. 掌握本实验测试器具的使用。 二、仪器及用具 晶体硅太阳电池组件三块、专用电性测试柜一台。 三、原理 太阳电池是一个较大的面结PN 二极管。其工作电流I 可用下式表示 I = I ph - I 0 [exp(qV /nkT) - 1] -()sh L s R R R I + (2.1) 开路电压表示为 V oc = q knT ln[(I sc /I 0 ) +1] (2.2) 式中 I ?? 负载中流过的电流; I ph ?? 由光激发产生载流子所形成的光电流;

q??一个电子的电量; V ??电池的工作电压; n??结构因子; k ??玻耳兹曼常数; T??电池工作的绝对温度; V oc??电池的开路电压; R s??电池的串联电阻; R sh??电池的并联电阻; R L??负载电阻; I sc??电池的短路电流。 太阳电池是依据“光生伏打效应”原理工作的。太阳电池组件则是将太阳单体电池进行串、并联组合而构成的一个整体。组件的电性能将随单体电池的串、并联数量而与单体电池电性能产生量的变化。串联时电压叠加,并联时电流叠加,如图9.1和图9.2所示。

恒定光强脉冲测试太阳电池伏安特性工作原理: 通过控制脉冲氙灯的工作电流使得其发光强度在测试时间内维持恒定不变,然后通过电子负载在脉冲恒定的时间内快速测试伏安特性曲线,光脉冲的工作过程如图9.3所示;电子负载的工作原理如图9.4所示。将其输出接入主电路中,通过调节U i控制恒压输出U o为一确定值,U o在主电路的回路中占具一定的电压降,相当于主电路中接入了一个产生U o电压降的负载。

稳压二极管的使用方法《别下》

稳压二极管工作在反向击穿状态时,其两端的电压是基本不变的。利用这一性质,在电路里常用于构成稳压电路。 稳压二极管构成的稳压电路,虽然稳定度不很高,但却具有简单、经济实用的优点,因而应用非常广泛。 在实际电路中,要使用好稳压二极管,应注意如下几个问题。 1、要注意一般二极管与稳压二极管的区别方法。不少的一般二极管,特别是玻璃封装的管,外形颜色等与稳压二极管较相似,如不细心区别,就会使用错误。区别方法是:看外形,不少稳压二极管为园柱形,较短粗,而一般二极管若为园柱形的则较细长;看标志,稳压二极管的外表面上都标有稳压值,如5V6,表示稳压值为 5.6V;用万用表进行测量,根据单向导电性,用X1K挡先把被测二极管的正负极性判断出来,然后用X10K挡,黑表笔接二极管负极,红表笔接二极管正极,测的阻值与X1K挡时相比,若出现的反向阻值很大,为一般二极管的可能性很大,若出现的反向阻值变得很小,则为稳压二极管。 2、注意稳压二极管正向使用与反向使用的区别。稳压二极管正向导通使用时,与一般二极管正向导通使用时基本相同,正向导通后两端电压也是基本不变的,都约为0.7V。从理论上讲,稳压二极管也可正向使用做稳压管用,但其稳压值将低于1V,且稳压性能也不好,一般不单独用稳压管的正向导通特性来稳压,而是用反向击穿特性来稳压。反向击穿电压值即为稳压值。有时将两个稳压管串联使用,一个利用它的正向特性,另一个利用它的反向特性,则既能稳压又可起温度补偿作用,以提高稳压效果。 3、要注意限流电阻的作用及阻值大小的影响。在稳压二极管稳压电路中,一般都要串接一个电阻R,如图1或2示。该电阻在电路中起限流和提高稳压效果的作用。若不加该电阻即当R=0时,容易烧坏稳压管,稳压效果也会极差。限流电阻的阻值越大,电路稳压性能越好,但输入与输出压差也会过大,耗电也就越多。 4、要注意输入与输出的压差。正常使用时,稳压二极管稳压电路的输出电压等于稳压管反向击穿后两端的稳压值,若输入到稳压电路中的电压值小于稳压管的稳压值,则电路将失去稳压作用,只有是大于关系时,才有稳压作用,

分析整流与稳压二极管伏安特性曲线的异同

分析整流与稳压二极管伏安特性曲线的异同 方案一:伏安法 试验目的:1.了解整流与稳压二极管伏安特性曲线。 2.熟悉用伏安法测整流与稳压二极管伏安特性曲线的一般步骤。 3.用整流与稳压二极管伏安特性曲线解决实际生活中的问题。 试验原理 用伏安法测量各种元器件的特性时,为减少误差,除合适地选择测量电表外,实际测量时还要注意正确地选择合适的侧量线路.通常有两种方法:外接法和内接法,.在测量线性元件的电阻时,根据估计的阻值大小,适当地选取某种方法阁,可得到精确地侧量结果.但对非线性元件,如二极管,其直流电阻的大小与加在二极管两端电压的大小和方向都有关系.以ZCW(或ZCP)型二极管为例,当加在它两端的正向电压从零增加到0.7V左右时,其电流电阻阻值,可以从接近无穷大,逐渐变化到数十欧姆.对于这种阻值变化范围很大的元件,在测量其伏安特性曲线时,不论采用电流表外接或内接,由于电流表内阻的影响,所得测量结果,均不可能在整个侧量范围内都与实际值保持较小的偏差.如果选择内阻较小的电压表和内阻较大的电流表,这一现象将更为明显。.因此,为得到准确的测量结果,必须对测量数据加以修正.本文给出了修正公式,分别按电流表外接法和内接法测量了2Cw53型稳压二极管的正向特性曲线,计算得出了相应的修正值,描绘了该二极管的伏安特性曲线.结果显示,两种方法的测量结果都有很大误差,修正后二者结果却完全一致,说明在采用伏安法测量二级管的特性时,对测量结果必须加以修正,对此也给出了相应的理论解释. 试验仪器电压表:C43型,量程:1.5V,内阻:R。=1498欧;电流表:MF20型万用表,量程:6mA,内阻:R=49.8欧;整流与稳压二极管各一个。 试验内容

用示波法显示稳压二极管的伏安特性曲线,95分哦

用示波法显示稳压二极管的伏安特性曲线 实验者:xxx; (班级:xxx;学号:xxx) 【摘要】利用示波器检测电阻伏安特性。按照二极管伏安特性曲线显示的原 则接法(见下图a),连接好电路,然后调整示波器和函数信号发生器,最后用示波器的X-Y方式显示稳压二极管的伏安特性曲线。 【关键词】二极管,示波器,伏安特性曲线,测量 【概要】二极管是现代电子线路中的重要元件,所以了解它的伏安特性对分 析电路非常重要。而示波器是一种用途较广的电子仪器,它特别适用于观察瞬时变化过程,能把待测量以图象(波形)形式显示出来。因此,用示波器可以一目了然地观察信号特征,可以直接测定电压的大小。此外,凡一切可以转换成电压的电学量(如电流,阻抗和功率),非电学量(如温度,位移,速度,压力,光强,磁场和频率)都可以用示波器进行测量。 电路中有各种电学元件,如碳膜电阻、线绕电阻、晶体二极管和三极管、光敏和热敏元件等。人们常需要了解它们的伏安特性,以便正确的选用它们。通常以电压为横坐标,电流为纵坐标作出元件的电压—电流关系曲线,叫做该元件的伏安特性曲线。如果元件的伏安特性曲线是一条直线,说明通过元件的电流与元件两端的电压成正比,则称该元件为线性元件(例如碳膜电阻);如果元件的伏安特性曲线不是直线,则称其为非线性元件(例如晶体二极管、三极管)。本实验通过测量二极管的伏安特性曲线,了解二极管的单向导电性的实质。 设计实验用示波器显示稳压二极管的伏安特性曲线,将二极管的电压U加到示波器的“X轴输入”端,将二极管的电流转化为电压后加到示波器的“Y轴输入”端,从而在示波器屏上得到伏安特性曲线图象,直观的显示二极管的伏安特性。 【实验原理】晶体二极管为一个由P型半导体和N型半导体形成的P-N结, 在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于P-N 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。当外加的反向电压高到一定程度时,PN结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。

太阳能电池伏安特性曲线实验报告概要

太阳能光伏发电应用技术 实验项目:太阳能电池伏安特性曲线 专业年级: 2014级电子科学与技术 学生姓名: 学号: 146711000 指导老师: 成绩: 福建农林大学金山学院信息与机电工程系 2017年 6月 18日

一、实验目的 (1) 二、实验要求 (1) 三、实验仪器设备 (1) 四、实验原理 (1) 1、太阳能电池工作原理 (2) 2、太阳能电池等效电路图 (2) 3、伏安特性曲线 (2) 五、实验内容与步骤 (4) 1、实验内容 (4) 2、实验步骤 (4) 最大输出功率与入射角的关系测试 (7) 六、实验分析与实验总结 (10)

一、实验目的 1、了解并掌握光伏发电系统的原理 2、了解并掌握光伏发电系统的组成,学习太阳能发电系统的装配 3、了解并掌握太阳能电池的工作原理及其应用 二、实验要求 1、熟悉光伏发电系统的功能。 2、测量太阳能电池板的不同距离下开路电压、短路电流、并算出填充因子及绘出功率曲线 三、实验仪器设备 1、太阳能电池板 2、光源 3、可调电阻 4、2台万用表 四、实验原理 太阳能电池结构图

1、太阳能电池工作原理 光照下,P-N结将产生光生伏特效应。当入射光能量大于导体材料的禁带宽度时,光子在表面一定深度的范围内被吸收,并在结区及其附近的空间激发电子空穴对。此时,空间电荷区内的光生电子和空穴分离,P-N结附近扩散长度范围内的光生载流子扩散到空间电荷区。P区的电子在电场作用下漂移到N区,N区的空穴漂移到P区,产生光生电流。光生载流子的漂移并堆积形成与结电场方向相反的电场及正向结电流。当光生电流和正向结电流相等时,P-N结建立稳定的电势差,即光生电压。 2、太阳能电池等效电路图 为了进一步分析太阳能电池的特点,可以使用一个等效电路来表现太阳能电池的工作情况,等效电路图如图所示。电路由一个理想恒流源IL,一个串联电阻Rs,一个并联电阻Rsn,以及理想因子分别为1和2的两个二极管D1和D2组成。 太阳能电池等效电路图 3、伏安特性曲线 根据伏安特性曲线的数据,可以计算出太阳能电池性能的重要参数,包括开路电压、短路电流、最大输出功率、最佳输出电压、最佳输出电流、填充因子、太阳能电池光电转换效率,串联电阻以及并联电阻。下面对这些参数进行具体的解释。

太阳能电池基本特性实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除太阳能电池基本特性实验报告 篇一:实验报告--太阳能电池伏安特性的测量 实验报告 姓名:张伟楠班级:F0703028学号:5070309108实验成绩:同组姓名:张家鹏实验日期:08.03.17指导教师:批阅日期: 太阳能电池伏安特性的测量 【实验目的】 1.了解太阳能电池的工作原理及其应用 2.测量太阳能电池的伏安特性曲线 【实验原理】 1.太阳电池的结构 以晶体硅太阳电池为例,其结构示意图如图1所示.晶体硅太阳电池以硅半导体材料制成大面积pn结进行工作.一般采用n+/p同质结的结构,即在约10cm×10cm面积的p型硅片(厚度约500μm)上用扩散法制作出一层很薄(厚度~0.3μm)的经过重掺杂的n型层.然后在n型层上面制作金属

栅线,作为正面接触电极.在整个背面也制作金属膜,作为背面欧姆接触电极.这样就形成了晶体硅太阳电池.为了减少光的反射损失,一般在整个表面上再覆盖一层减反射膜.图一太阳电池结构示意图 2.光伏效应 图二太阳电池发电原理示意图 当光照射在距太阳电池表面很近的pn结时,只要入射光子的能量大于半导体材料的禁带宽度eg,则在p区、n区和结区光子被吸收会产生电子–空穴对.那些在结附近n区中产生的少数载流子由于存在浓度梯度而要扩散.只要少数载流子离pn结的距离小于它的扩散长度,总有一定几率扩散到结界面处.在p区与n区交界面的两侧即结区,存在一空间电荷区,也称为耗尽区.在耗尽区中,正负电荷间形成一电场,电场方向由n区指向p区,这个电场称为内建电场.这些扩散到结界面处的少数载流子(空穴)在内建电场的作用下被拉向p区.同样,如果在结附近p区中产生的少数载流子(电子)扩散到结界面处,也会被内建电场迅速被拉向n区.结区内产生的电子–空穴对在内建电场的作用下分别移向n区和p区. 如果外电路处于开 路状态,那么这些光生电子和空穴积累在pn结附近,使p区获得附加正电荷,n区获得附加负电荷,这样在pn结

研究太阳能电池的串并联接法剖析

东华理工大学物理设计性实验方案 实验课题:一·太阳能电池的串并联接法专业:地球物理学 班级:1322901 学号:201320290122 姓名:周祥 指导老师:李迎 核工程与地球物理学院

实验名称:太阳能电池的串并联接法 目前能源的重要性越来越被人们所重视。由于煤、石油、天然气等主要能源的大量消耗,能源危机已经成为世界关注的问题。 为了可持续性发展,人们大量开发了诸如风能、水能等清洁能源,其中以太阳能电池作为绿色能源的开发前景较大。本实验仪器旨在提高学生对太阳能电池基本特性的认识、学习和研究。 一、实验目的 (1)了解太阳能电池的工作原理及性能; (2)探究太阳能电池串并联对其输出功率的影响,测出功率最大值P W。 二、实验仪器:太阳能电池实验仪、太阳能电池板、连线若干、60W 白炽灯、挡板。 三、实验原理 太阳能电池又叫光伏电池,它能把外界的光转为电信号或电能。实际上这种太阳能电池是由大面积的PN结形成的,即在N型硅片上扩散硼而形成的P型层,并用电极引线把P型和N型层引出,形成正负电极。为防止表面反射光,提高转换效率,通常在器件受光面上进行氧化,形成二氧化硅保护膜。 短路电流和开路电压是太阳能电池的两个非常重要的工作状态,它们分别对应于负载电阻R L=0和R L=∞的情况。在黑暗状态下太阳能电池在电路中就如同二极管。因此本实验要测量出太阳能电池在光照状态

下的短路电流I SC和开路电压U OC,最大输出功率P M和填充因子FF以及在黑暗状态下的伏安特性。 在U = 0情况下,当太阳能电池外接负载电阻R L时,其输出电压和电流均随R L变化而变化。只有当R L取某一定值时输出功率才能达到最 大值P m,即所谓最佳匹配阻值R L=R LB,而R LB则取决于太阳能电池的内阻R i=U OC/I SC。由于U OC和I SC均随光照强度的增强而增大,所不同的是U OC与光强的对数成正比,I SC与光强(在弱光下)成正比,所以R i亦随 光强度变化而变化。U OC、I SC和R I都是太阳能电池的重要参数。最大 输出功率P M与U OC和I SC乘积之比,可用下式表示 FF=P M/U OC I SC (1) 式中FF是表征太阳能电池性能优劣的指标,称为填充因子,填充因子一般在0.5~0.8之间。黑暗状态下的太阳能电池工作如图1所示 此时加在它上面的正向偏压U与通过的电流I之间关系式为 I=I0(e∧βU-1)(2) 式中I和β是常数,I0为太阳能电池反向饱和电流,β =K B T/e=1.38*10-23*300/1.602*10-19=2.6*10-2V-1。

稳压二极管工作原理及故障特点

稳压二极管工作原理及故障特点

稳压二极管工作原理及故障特点 稳压二极管的稳压原理: 稳压二极管的特点就是击穿后,其两端的电压基本保持不变。这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变。 稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示,如:ZD5表示编号为5的稳压管。 故障特点: 稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中,前一种故障表现出电源电压升高;后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。 常用稳压二极管的型号及稳压值如下表: 型号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761 稳压 值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V 稳压管也是一种晶体二极管,它是利用PN结的击穿区具有稳定电压的特性来工作的。稳压管在稳压设备和一些电子电路中获得广泛的应用。我们把这种类型的二极管称为稳压管,以区别用在整流、检波和其他单向导电场合的二极管。如图画出了稳压管的伏安特性及其符号。

(1)稳定电压Uz Uz就是PN结的击穿电压,它随工作电流和温度的不同而略有变化。对于同一型号的稳压管来说,稳压值有一定的离散性。 (2)稳定电流Iz 稳压管工作时的参考电流值。它通常有一定的范围,即Izmin——Izmax。 (3)动态电阻rz 它是稳压管两端电压变化与电流变化的比值,如上图所示,即这个数值随工作电流的不同而改变。通常工作电流越大,动态电阻越小,稳压性能越好。 (4)电压温度系数它是用来说明稳定电压值受温度变化影响的系数。不同型号的稳压管有不同的稳定电压的温度系数,且有正负之分。稳压值低于4v的稳压管,稳定电压的温度系数为负值;稳压值高于6v的稳压管,其稳定电压的温度系数为正值;介于4V和6V之间的,可能为正,也可能为负。在要求高的场合,可以用两个温度系数相反的管子串联进行补偿(如2DW7)。 (5)额定功耗Pz 前已指出,工作电流越大,动态电阻越小,稳压性能越好,但是最大工作电流受到额定功耗Pz的限制,超过P2将会使稳压管损坏。 选择稳压管时应注意:流过稳压管的电流Iz不能过大,应使Iz≤Izmax,否则会超过稳压管的允许功耗,Iz也不能太小,应使Iz≥Izmin,否则不能稳定输出电压,这样使输入电压和负载电流的变化范围都受到一定限制。下图示出了稳压管工作时的动态等效电路,图中二极管为理想二极管。

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