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為何二極管在導(dǎo)通之后其兩端的壓降是不變的
  • 發(fā)布時(shí)間:2020-12-01 18:06:17
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為何二極管在導(dǎo)通之后其兩端的壓降是不變的
當(dāng)然是可變的只是變化不大。
教科書是的確說(shuō)了“硅二極管導(dǎo)通時(shí)0.7v,鍺二極管導(dǎo)通時(shí)0.5v'”,但這也只是一個(gè)平均取值,并不是完全不變的,在這個(gè)平均取值周圍變動(dòng)。
至于為什么是在這個(gè)值周圍作平均變化,而不是在那個(gè)值周圍作變化,這個(gè)還是物理學(xué)的同學(xué)來(lái)解答吧。但可以假設(shè)一個(gè)這樣的實(shí)驗(yàn)來(lái)給題主說(shuō)明一下這個(gè)問(wèn)題:
1、我們有一個(gè)220v的電壓源;
2、我們有一個(gè)瓦級(jí)功率的電力二極管,正常工作時(shí)壓降只有5V;
3、我們有兩個(gè)電阻,一個(gè)215Ω,另一個(gè)100Ω。
實(shí)驗(yàn)一,首先使用215Ω的電阻來(lái)和電壓源、二極管串聯(lián),我們可以得到電路參數(shù)是這樣的:二極管壓降5V,電阻壓降215V,電流215V/215Ω=1A;
實(shí)驗(yàn)二:其次使用100Ω的電阻來(lái)和電壓源、二極管串聯(lián),我們可以得到另一組的電路參數(shù):二極管壓降5V,電阻壓降215V,電流215V/100Ω=2.15A;
實(shí)驗(yàn)三:接著將220V的電壓源直接連接在二極管的兩端,得到的結(jié)果將會(huì)是:功率遠(yuǎn)超二極管能承受的功率,燒壞。
好了,實(shí)驗(yàn)做完了,下面搬上來(lái)二極管的伏安特性圖:
二極管導(dǎo)通壓降不變
這個(gè)管子是個(gè)信號(hào)二極管,正常工作壓降小,我用的功率二極管能承受的電壓更高些。
看見右邊的正偏特性了嗎?這條線上升得非常快,也就是說(shuō)小范圍的電壓變化就能有很大的電流波動(dòng)。所以對(duì)于我做的試驗(yàn)中,接215Ω和接100Ω來(lái)說(shuō),電流相差1.15A,對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)電壓,變化其實(shí)很小,都在5V附近,所以直接用5V計(jì)算就可以了。
但是當(dāng)我直接加220V電壓時(shí),題主可以對(duì)著坐標(biāo)找找這個(gè)電流有多大:直接把管子“啪——”地一下燒了,其實(shí)在將燒毀而未燒毀的那一瞬間,管子兩端壓降是220V而不是5V。
所以我們還可以做一個(gè)這樣的實(shí)驗(yàn):
有一個(gè)滑動(dòng)變阻器,阻值可以從0到∞之間調(diào)節(jié)。首先將阻值調(diào)至∞端,將其與220V的電壓源與這個(gè)工作時(shí)5V的功率二極管串聯(lián),然后我們逐漸把阻值從∞調(diào)至0,我們會(huì)看到什么呢?
一開始時(shí),電流為0,二極管壓降為0;隨著阻值調(diào)小,到了死區(qū)電壓時(shí),電流開始增加;阻值在調(diào)小時(shí),電流快速增加,而二極管壓降增加非常緩慢,但都很接近5V;繼續(xù)減小阻值,到某個(gè)臨界值時(shí),電流與二極管壓降的乘積到了損耗功率允許的最大值,再稍微減小阻值,此時(shí)二極管燒毀。
所以結(jié)論是:只要有合適的電阻給二極管分壓限流,二極管的阻值會(huì)一直保持在一個(gè)工作值附近的,但是不是絕對(duì)的壓降不變。
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