一種將交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔艿陌雽?dǎo)體器件。通常它包含一個(gè)PN結(jié),有陽和陰兩個(gè)端子。
rectifier diode 整流二管
一種將交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔艿陌雽?dǎo)體器件。通常它包含一個(gè)PN結(jié),有陽和陰兩個(gè)端子。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。P區(qū)的載流子是空穴,N區(qū)的載流子是電子,在P區(qū)和N區(qū)間形成的位壘。外加使P區(qū)相對(duì)N區(qū)為正的電壓時(shí),位壘降低,位壘兩側(cè)附近產(chǎn)生儲(chǔ)存載流子,能通過大電流,具有低的電壓降(典型值為0.7V),稱為正向?qū)顟B(tài)。若加相反的電壓,使位壘增加,可承受高的反向電壓,流過很小的反向電流(稱反向漏電流),稱為反向阻斷狀態(tài)。整流二管的單向?qū)щ娦?其伏安特性和電路號(hào)如圖2所示。整流二管可用半導(dǎo)體鍺或硅等材料制造。硅整流二管的擊穿電壓高,反向漏電流小,高溫性能良好。通常高壓大功率整流二管高純單晶硅制造(摻雜較多時(shí)容易反向擊穿)。這種器件的結(jié)面積較大,能通過較大電流(可達(dá)上千安),但工作頻率不高,一般在幾十千赫以下。整流二管主要用于各種低頻半波整流電路,如需全波整流需連成整流橋使用。
整流二管的選用
1N4001
整流二管一般為平面型硅二管,用于各種電源整流電路中。 選用整流二管時(shí),主要應(yīng)考慮其整流電流、反向工作電流、截止頻率及反向恢復(fù)時(shí)間等參數(shù)。 普通串聯(lián)穩(wěn)壓電源電路中使用的整流二管,對(duì)截止頻率的反向恢復(fù)時(shí)間要求不高,只要根據(jù)電路的要求選擇整流電流和反向工作電流合要求的整流二管即可。例如,1N系列、2CZ系列、RLR系列等。 開關(guān)穩(wěn)壓電源的整流電路及脈沖整流電路中使用的整流二管,應(yīng)選用工作頻率較高、反向恢復(fù)時(shí)間較短的整流二管(例如RU系列、EU系列、V系列、1SR系列等)或選擇快恢復(fù)二管。
常用參數(shù)
?。?)平均整流電流IF:指二管長期工作時(shí)允許通過的正向平均電流。該電流由PN結(jié)的結(jié)面積和散熱條件決定。使用時(shí)應(yīng)注意通過二管的平均電流不能大于此值,并要滿足散熱條件。例如1N4000系列二管的IF為1A。 ?。?)反向工作電壓VR:指二管兩端允許施加的反向電壓。若大于此值,則反向電流(IR)劇增,二管的單向?qū)щ娦员黄茐?,從而引起反向擊穿。通常取反向擊穿電?VB)的一半作為(VR)。例如1N4001的VR為50V,1N4007的VR為1OOOV ?。?)反向電流IR:它是二管在反向工作電壓下允許流過的反向電流,此參數(shù)反映了二管單向?qū)щ娦阅艿暮脡摹R虼诉@個(gè)電流值越小,表明二管質(zhì)量越好。 (4)擊穿電壓VR:指二管反向伏安特性曲線急劇彎曲點(diǎn)的電壓值。反向?yàn)檐浱匦詴r(shí),則指給定反向漏電流條件下的電壓值。 ?。?)工作頻率fm:它是二管在正常情況下的工作頻率。主要由PN結(jié)的結(jié)電容及擴(kuò)散電容決定,若工作頻率過fm,則二管的單向?qū)щ娦阅軐⒉荒芎芎玫伢w現(xiàn)。例如1N4000系列二管的fm為3kHz。 ?。?)反向恢復(fù)時(shí)間tre:指在規(guī)定的負(fù)載、正向電流及反向瞬態(tài)電壓下的反向恢復(fù)時(shí)間。 ?。?)偏壓電容CO:指二管兩端電壓為時(shí),擴(kuò)散電容及結(jié)電容的容量之和。值得注意的是,由于制造工藝的限制,即使同一型號(hào)的二管其參數(shù)的離散性也很大。手冊(cè)中給出的參數(shù)往往是一個(gè)范圍,若測試條件改變,則相應(yīng)的參數(shù)也會(huì)發(fā)生變化,例如在25°C時(shí)測得1N5200系列硅塑封整流二管的IR小于1OuA,而在100°C時(shí)IR則變?yōu)樾∮?00uA。
整流管損壞的原因
?。?)雷、過電壓保護(hù)措施不力。整流裝置末設(shè)置雷、過電壓保護(hù)裝置,即使設(shè)置了雷、過電壓保護(hù)裝置,但其工作不,因雷擊或過電壓而損壞整流管。 (2)運(yùn)行條件惡劣。間接傳動(dòng)的發(fā)電機(jī)組,因轉(zhuǎn)速之比的計(jì)算不正確或兩皮帶盤直徑之比不合轉(zhuǎn)速之比的要求,使發(fā)電機(jī)長期處于高轉(zhuǎn)速下運(yùn)行,而整流管也就長期處于較高的電壓下工作,促使整流管加速老化,并被過早地?fù)舸p壞。 ?。?)運(yùn)行管理欠佳。值班運(yùn)行人員工作不負(fù)責(zé)任,對(duì)外界負(fù)荷的變化(是在深夜點(diǎn)至第二天上午6點(diǎn)之間)不了解,或是當(dāng)外界發(fā)生了甩負(fù)荷故障,運(yùn)行人員沒有及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的操作處理,產(chǎn)生過電壓而將整流管擊穿損壞。 ?。?)設(shè)備安裝或制造質(zhì)量不過關(guān)。由于發(fā)電機(jī)組長期處于較大的振動(dòng)之中運(yùn)行,使整流管也處于這一振動(dòng)的外力干擾之下;同時(shí)由于發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速時(shí)高時(shí)低,使整流管承受的工作電壓也隨之忽高忽低地變化,這樣便大大地加速了整流管的老化、損壞。 (5)整流管規(guī)格型號(hào)不。更換新整流管時(shí)錯(cuò)將工作參數(shù)不合要求的管子換上或者接線錯(cuò)誤,造成整流管擊穿損壞。 (6)整流管裕量偏小。整流管的過電壓、過電流裕量偏小,使整流管承受不起發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路中發(fā)生的過電壓或過電流暫態(tài)過程峰值的襲擊而損壞。
對(duì)整流管的檢查方法
先將整流器中的整流二管拆下,用萬用表的100×R或1000×R歐姆檔,測量整流二管的兩根引出線(頭、尾對(duì)調(diào)各測)。若兩次測得的電阻值相差很大,例如電阻值大的幾拾萬Ω、而電阻值小的幾佰Ω甚至更小,說明該二管是好的(發(fā)生了軟擊穿的二管除外)。若兩次測得的電阻值幾乎相等,而且電阻值很小,說明該二管已被擊穿損壞不能使用。