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  • 為何二極管在導通之后其兩端的壓降是不變的
    • 發布時間:2020-12-01 18:06:17
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    為何二極管在導通之后其兩端的壓降是不變的
    當然是可變的只是變化不大。
    教科書是的確說了“硅二極管導通時0.7v,鍺二極管導通時0.5v'”,但這也只是一個平均取值,并不是完全不變的,在這個平均取值周圍變動。
    至于為什么是在這個值周圍作平均變化,而不是在那個值周圍作變化,這個還是物理學的同學來解答吧。但可以假設一個這樣的實驗來給題主說明一下這個問題:
    1、我們有一個220v的電壓源;
    2、我們有一個瓦級功率的電力二極管,正常工作時壓降只有5V;
    3、我們有兩個電阻,一個215Ω,另一個100Ω。
    實驗一,首先使用215Ω的電阻來和電壓源、二極管串聯,我們可以得到電路參數是這樣的:二極管壓降5V,電阻壓降215V,電流215V/215Ω=1A;
    實驗二:其次使用100Ω的電阻來和電壓源、二極管串聯,我們可以得到另一組的電路參數:二極管壓降5V,電阻壓降215V,電流215V/100Ω=2.15A;
    實驗三:接著將220V的電壓源直接連接在二極管的兩端,得到的結果將會是:功率遠超二極管能承受的功率,燒壞。
    好了,實驗做完了,下面搬上來二極管的伏安特性圖:
    二極管導通壓降不變
    這個管子是個信號二極管,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,也就是說小范圍的電壓變化就能有很大的電流波動。所以對于我做的試驗中,接215Ω和接100Ω來說,電流相差1.15A,對應的橫坐標電壓,變化其實很小,都在5V附近,所以直接用5V計算就可以了。
    但是當我直接加220V電壓時,題主可以對著坐標找找這個電流有多大:直接把管子“啪——”地一下燒了,其實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這樣的實驗:
    有一個滑動變阻器,阻值可以從0到∞之間調節。首先將阻值調至∞端,將其與220V的電壓源與這個工作時5V的功率二極管串聯,然后我們逐漸把阻值從∞調至0,我們會看到什么呢?
    一開始時,電流為0,二極管壓降為0;隨著阻值調小,到了死區電壓時,電流開始增加;阻值在調小時,電流快速增加,而二極管壓降增加非常緩慢,但都很接近5V;繼續減小阻值,到某個臨界值時,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,此時二極管燒毀。
    所以結論是:只要有合適的電阻給二極管分壓限流,二極管的阻值會一直保持在一個工作值附近的,但是不是絕對的壓降不變。
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