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整流二極管
來源：作者：日期：2017-12-13 11:39:41點擊：6847次
就原理而言，從輸入交流中得到輸出的直流是整流。以整流電流的大小(100mA)作為界線通常把輸出電流大于100mA的叫整流。面結(jié)型，工作頻率小于KHz，最高反向電壓從25伏至3000伏分A～X共22檔。分類如下：①硅半導體整流二極管2CZ型、②硅橋式整流器QL型、③用于電視機高壓硅堆工作頻率近100KHz的2CLG型。
| 中文名 | 特性 | 類別 | 電流流向 |
| 整流二極管 | 單方向?qū)щ?/td> | 半導體器件 | 正極流入，負極流出 |
目錄
1、整流二極管的概述
2、整流二極管的特性參數(shù)
3、整流二極管的原理
4、整流二極管的作用
5、整流二極管的選用
6、整流二極管代換
7、整流二極管代換原則
8、整流二極管的選擇
9、整流二極管的損壞原因
10、整流二極管的檢測
整流二極管的概述：
整流二極管(rectifier diode)一種用于將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷陌雽w器件。二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦?。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負極流出。通常它包含一個PN結(jié)，有正極和負極兩個端子。其結(jié)構(gòu)如圖所示。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)間形成一定的位壘。外加使P區(qū)相對N區(qū)為正的電壓時，位壘降低，位壘兩側(cè)附近產(chǎn)生儲存載流子，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)。整流二極管具有明顯的單向?qū)щ娦浴Ｕ鞫O管可用半導體鍺或硅等材料制造。硅整流二極管的擊穿電壓高，反向漏電流小，高溫性能良好。通常高壓大功率整流二極管都用高純單晶硅制造(摻雜較多時容易反向擊穿)。這種器件的結(jié)面積較大，能通過較大電流(可達上千安)，但工作頻率不高，一般在幾十千赫以下。整流二極管主要用于各種低頻半波整流電路，如需達到全波整流需連成整流橋使用。
整流二極管的特性參數(shù)：
2.1.額定整流電流IF:在規(guī)定的使用條件下，在電阻性負載的正弦半波整流電路中，允許連續(xù)通過半導體二極管的最大工作電流。一些大電流整流二極管要求使用散熱片，它的，F(xiàn)指的是帶有規(guī)定散熱片的條件下的數(shù)值。
2.2.正向電壓降vF:半導體整流二極管通過額定工向整流電流時，在極間產(chǎn)生的電壓降。
2.3.最大反向工作電壓vR:指在使用時所允許加的最大反向電壓。由于整流二極管一旦反向擊穿，就會產(chǎn)生很大的反向電流，因此在使用中不允許超過此值。
2.4.最大反向漏電流IR:半導體整流二極管在正弦波最高反同工作電壓下的漏電流。
2.5.擊穿電壓VR:半導體整流二極管反問為硬特性時，擊穿電壓為反向伏安特性曲線急劇彎曲點的電壓值;如果為軟特性時，則擊穿電壓為給定的反向漏電流下的電壓值。
2.6.結(jié)溫TJM:半導體整流二極管在規(guī)定的使用條件下，所允許的最高溫度。
整流二極管的原理：
測試整流二極管主要測試晰度和色彩還原性、照度、逆光補償，其次是測其整流二極管失真、耗電量、最低工作電壓，下面先把清晰度和色彩還原性以及照度、逆光補償?shù)臏y量步驟先介紹一下。
3.1 .清晰度的測量：多個整流二極管進行測試時，應使用相同鏡頭，(推薦使作定焦、二可變鏡頭)，以測試卡中心圓出現(xiàn)在監(jiān)視器屏幕的左右邊為準，清晰準確的數(shù)出已給的刻度線共 10 組垂直線和 10 組水平線。分別代表著垂直清晰度和水平清晰度，并相應的一組已給出了線數(shù)。如垂直 350 線水平 800 線，此時最好用黑白整流二極管。測試時可在遠景物聚焦，也可邊測邊聚焦。最好能兩者兼用，可看出此整流二極管的差異(對遠近會聚)。
3.2 .整流二極管彩色還原性的測試：測試此參數(shù)應選好的彩色監(jiān)視器。首先遠距離觀察人物、服飾，看有無顏色失真，拿色彩鮮明的物體對比，看整流二極管反應靈敏度，拿彩色畫冊放在整流二極管前，看畫面勾勒得清晰程度，過淡或過濃，再次應對運動的彩色物體進行攝像，看有無彩色拖尾、延滯、模糊等。測試條件如此整流二極管最代照度在 50V 時應在 50+10V 照度情況下測量，即每整流二極管最代照度基礎(chǔ)上加十伏，且光圈應保持最接近狀態(tài)。
3.3 .照度：將整流二極管置于暗室，暗室前后為有源 220V 自熾燈，處設(shè)調(diào)壓器，以調(diào)壓器調(diào)節(jié)電壓高代來調(diào)節(jié)暗室內(nèi)燈的明暗，電壓可以從 0V 調(diào)到 250V 。室內(nèi)光照也可從最暗調(diào)至最明，測試時把整流二極管光圈均開至最大時記錄下一個最低照度值(把有源燈用調(diào)壓器調(diào)暗至看不清暗室內(nèi)置畫面)再把光圈打至最小再記錄下一個最低照度值，也可前后燈分別調(diào)壓明滅。
3.4 .整流二極管逆光補償：測試此參數(shù)有兩種方法：一種是在暗室內(nèi)，把整流二極管前側(cè)調(diào)壓燈打開，調(diào)至最亮時，然后在燈的下方放置一圖畫或文字，把整流二極管迎光攝像，看圖像和文字能否看清，畫面刺不刺眼，并調(diào)節(jié) AL 、 AX 拔檔開關(guān)，看有無變化，哪種效果最好。另一種是在陽光充足的情況下把整流二極管向窗外照，此時看圖像和文字能否看清楚。
3.5 .整流二極管失真：看整流二極管失真把測試卡置于整流二極管前端使整個球體出現(xiàn)在屏幕上，看圓球形有無橢圓，把攝像機前移，看圓中心有無放大，再遠距離測試邊、角、框有無弧形失真等。
3.6 .整流二極管耗電量：最低工作電壓，使用萬用表測量電流，使用小穩(wěn)壓器調(diào)節(jié)電壓看。
整流二極管的作用：
整流二極管(rectifier diode)是一種可以將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能的半導體器件，具有單向?qū)щ娦?，通常包含一個PN結(jié)，有正、負極兩個端子，而電流只能由正極流入、負極流出。其結(jié)構(gòu)如下圖所示：
4.1.用于半波整流電路中
如下圖所示單相半波整流電路由電源變壓器、整流二極管、負載電阻組成。其中，電源變壓器首先將市電電壓轉(zhuǎn)變?yōu)樗杞蛔冸妷簎2，整流二級管再將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姟?/div>
4.2.用于全波整流電路中
如下圖所示全波整流電路中，包含兩個整流二極管，因此全波整流電路可以看作是由兩個半波整流電路組合而成的，在變壓器次級線圈中間引出一個抽頭，將次級線圈分為兩個對稱的繞組，從而引出兩個大小相反、極性相同的電壓。兩個整流元件輪流導電，使得負載電阻在正負兩個半周作用期間，都有電流通過，從而大大提高了整流效率。
4.3.用于橋式整流電路中
如下圖所示橋式整流電路中，包含四個整流二極管，二極管首尾相連組成橋式結(jié)構(gòu)。這種整流電路具有全波整流電路的優(yōu)點，即具有比半波整流電路大一倍的整流效率，又克服了全波整流電路的缺點，使得每個整流二極管承受的反向電壓僅為全波整流電路的一半。
整流二極管的選用：
整流二極管一般為平面型硅二極管，用政協(xié)委員 種電源整流電路中。
選用整流二極管時，主要應考慮其最大整流電流、最大反向工作電流、截止頻率及反向恢復時間等參數(shù)。
普通串聯(lián)穩(wěn)壓電源電路中使用的整流二極管，對截止頻率的反向恢復時間要求不高，只要根據(jù)電路的要求選擇最大整流電流和最大反向工作電流符合要求的整流二極管即可。
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極管，應選用工作頻率較高、反向恢復時間較短的整流二極管或選擇快恢復二極管。
整流二極管代換
整流二極管損壞后，可以用同型號的整流二極管或參數(shù)相販其它型號整流二極管代換。
通常，高耐壓值(反向電壓)的整流二極管可以代換低耐壓值的整流二極管，而低耐壓值的整流二極管不能代換高耐壓值的整流二極管。整流電流值高的二極管可以代換整流電流值低的二極管，而整流電流值低的二極管則不能代換整流電流值高的二極管。
整流二極管代換原則:
7.1.可選擇使用型號參數(shù)及原二極管型號參數(shù)基本相同二極管代換。
7.2.整流電流大二極管可代換整流 電流小二極管，相反則不能代換。
7.3.反向工作電壓高二極管可代換反向電壓低二極管，相反則不可能代換 。
7.4.工作頻率高二極管可代換工作頻率低二極管，則不能代換。
整流二極管的選擇：
8.1.對于串聯(lián)型電源電路整流二極管，應選擇整流二極管最大整流，電流與反向工作電壓適合條件二極管。
8.2.對于開關(guān)型穩(wěn)壓電路用整流二極管應選擇使用工作頻率較高，且反向恢復時司短快恢復型整流二極管。而不能使用一般整流二極管?？蛇x擇使用fr一系列，pfr一系列，mur一系列快恢復二極管。
8.3.對低電壓整流電路應選擇使用正問壓降小整流二極管。
8.4.對于5a對下整流電路可選擇使用一般整流二極管。例如應用半橋，全橋整流電路，收錄機電源電路對及普通低電壓整流電路等，可選擇使用1n4000，1n5200一系列硅塑封整流二極管。也可選擇使用2cz一系列整流二極管。
整流二極管的損壞原因：
9.1.防雷、過電壓保護措施不力。整流裝置末設(shè)置防雷、過電壓保護裝置，即使設(shè)置了防雷、過電壓保護裝置，但其工作不可靠，因雷擊或過電壓而損壞整流管。
9.2.運行條件惡劣。間接傳動的發(fā)電機組，因轉(zhuǎn)速之比的計算不正確或兩皮帶盤直徑之比不符合轉(zhuǎn)速之比的要求，使發(fā)電機長期處于高轉(zhuǎn)速下運行，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，并被過早地擊穿損壞。
9.3.運行管理欠佳。值班運行人員工作不負責任，對外界負荷的變化(特別是在深夜零點至第二天上午6點之間)不了解，或是當外界發(fā)生了甩負荷故障，運行人員沒有及時進行相應的操作處理，產(chǎn)生過電壓而將整流管擊穿損壞。
9.4.設(shè)備安裝或制造質(zhì)量不過關(guān)。由于發(fā)電機組長期處于較大的振動之中運行，使整流管也處于這一振動的外力干擾之下;同時由于發(fā)電機組轉(zhuǎn)速時高時低，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。
9.5.整流管規(guī)格型號不符。更換新整流管時錯將工作參數(shù)不符合要求的管子換上或者接線錯誤，造成整流管擊穿損壞。
9.6.整流管安全裕量偏小。整流管的過電壓、過電流安全裕量偏小，使整流管承受不起發(fā)電機勵磁回路中發(fā)生的過電壓或過電流暫態(tài)過程峰值的襲擊而損壞。
整流二極管的檢測：
整流二極管的檢測整流二極管的整流電流檢波二極管的工作電流大，所以可以用Rx1K擋或Rx100行檢測，也可以用Rx1k擋或Rx1O0擋進行檢測，但是用不同量程所測的阻值是不完全一樣的。
整流二極管的檢測方法與檢波二極管的方法基本過程不再重述，用Rx1k擋檢測時測得的正向阻值應千歐~十幾千歐，反向阻值應為∞。如反向阻值為零，極管已被擊穿。
