二极管的理想模型(二极管的理想模型等效于一个开关元件)

海潮机械 2022-12-21 14:44 编辑:admin 264阅读

1. 二极管的理想模型等效于一个开关元件

因为没有内阻R,如果没有就是理想的电压源和电流源,而理想电压源和理想电流源不存在转换关系,即不能转换。

观察晶体管的特性曲线的时候,发现在晶体管特性曲线的局部范围,特性曲线具有线性化的特性。也就是在这些区域,可以用直线来替代特性曲线。当晶体管工作于这样一些线性区域的时候。可以通过晶体管的线性化将其等效为一个线性元件。进而就可以把晶体管所构成的放大电路等效为一个线性电路,这样就可以用熟悉的线性电路分析方法来对它进行分析了,这就是之前二极管电路分析中已经使用过的建模的一种思路和方法。在这样一个建模的思路下,建立经济管的等效模型显然是关键了。

2. 二极管的理想模型等效于一个开关元件吗

答:艾米诺静电容是等效电路中与串联臂并接的电容的意思。

等效电路是表征固态电子器件电特性的电路模型。常用的固态电子器件有晶体二极管、晶体三极管和场效应晶体管等。它们与其他电子元件组合,构成功能不同的各类电路。

3. 二极管均为理想元件

光电二极管

光电二极管又称光敏二极管。它的管壳上备有一个玻璃窗口,光电二极管以便于接受光照。其特点是,当光线照射于它的PN结时,可以成对地产生自由电子和空穴,使半导体中少数载流子的浓度提高,在一定的反向偏置电压作用下,使反向电流增加。因此它的反向电流随光照强度的增加而线性增加。

当无光照时,光电二极管的伏安特性与普通二极管一样。光电二极管作为光控元件可用于各种物体检测、光电控制、自动报警等方面。当制成大面积的光电二极管时,可当作一种能源而称为光电池。此时它不需要外加电源,能够直接把光能变成电能。

发光二极管

发光二极管是一种将电能直接转换成光能的半导体固体显示器件,简称LED(Light Emitting Diode)。常见的LED照明。

点接触型二极管

点接触型二极管的PN结接触面积小,不能通过较大的正向电流和承受较高的反向电压,但它的高频性能好,适宜在高频检波电路和开关电路中使用。

4. 理想二极管模型是将二极管看作一个

因为对于一个理想晶体二极管而言,单考量其端口特性,显然也是与外部策动无关的,照理该属无源器件,但是,二极管的种类很多,比如LED的电光学特性、光敏二极管的反向导通率与入射光强的关系特性等等,考量这些特性时无法用简单的理想二极管模型替代,外部策动源在这就是必要条件了(注意,这时的策动源就不仅仅是电“源”了),再加上二极管应用的复杂性,一般将二极管归入有源器件,但理想二极管仍然是无源器件,这是个特殊的地方

对于二极管的策动源,应该可以认为是它的Vd(on)  ,Vd(on)可以影响它的特性

这么说来它就是有源器件了。只不过它比较特殊,它的这个策动源就在它本身上。

5. 二极管的理想模型等效于一个开关元件之间

答:汽车继电器等效电阻是指的继电器线圈中的电流值。

继电器的吸合到释放是由线圈中的电流决定的,如果二极管及线圈的等效电阻(直流)很小,那么它的释放时间将很长,反之,则较短。

6. 如果把二极管视为理想开关

开关二极管的用法:

1、用作开关电路。在导通状态下,二极管在正向电压作用下电阻很小,相当于一只接通的开关;在截止状态下,电阻很大,如同一只断开的开关。利用这种特性,可以组成各种逻辑电路。

2、作为温度检测器件。因为二极管的PN结具有负温度特性,温度每升高一度C,它的正向压降就降低3mV左右。只要用一个电阻和二极管串接,电阻起到限流的作用,就能检测电器温度。

7. 假设二极管为理想二极管

一般发光二极管都不说电阻,反向很大,正向是与所用材质有关系,以及所允许的电流大小有关系。比如白光是3.0― 3.4V,红光是1.8―2.2V,额定电流都是20ma。

发光二极管有电流限制,电压也有范围,超过就容易损坏。两节新的为3.2V,可以检查下二极管的电压范围和电流范围。

假设发光二极管的正向电压为3.5v,观察曲线可知电流会趋于无穷大,有人会说用万用表测试过了,电流不会太大。

但是,曲线是理想的情况,实际工作时会有连线电阻、开关电阻、电池内阻等串在电路里,它们虽然小,但对相当于短路的电路来说,0.1欧姆已经很大。单靠这些外加电阻是不稳定且不可靠的,不可能在任何一家发光二极管厂家的资料说明里看到允许直接用电压源连接发光二极管而不接限流电阻的,除非接的是恒流源。

至于电阻的大小,用欧姆定律V=I×R计算即可算出电阻值,计算公式为:供电电压12V-发光二极管压降3V/15mA=0.6K。如果有条件,可以测一下发光二极管的正向导通电压值,用一个可调电压源,串一个小电阻,再串联上发光二极管,用万用表测量发光二极管两端的电压,注意不含电阻,再把电压源从0开始慢慢增加,当电压源电压增加,发光二极管亮度迅速增加,而万用表电压增加却变缓慢时,万用表的电压值就是发光二极管的正向导通电压值。

发光二极管电阻接法

节能灯要用镇流器,氙灯、钠灯最好用恒功率源,扩音机、收音机必须用电压源一样,这些都是由其负载的特点决定的。

根据长期的实践证明,使用恒源流,发光二极管才能更长期稳定的运作。下面举例说明发光二极管为何要用恒源流,发光二极管电阻接法哪一种更好。

发光二极管的接线方法举例:

一护栏灯用108个白光LED,每只LED预设电流为13~14mA。

(1)用电压源的接法:(耗电5.8w)

方法一:每组串6灯加限流电阻,后并18组,需电源24V,240mA;

方法二:每组串3灯加限流电阻,后并36组,需电源12V,480mA。

注:限流电阻=(电源电压-串联LED灯组电压)÷预设LED灯流。

(2)用恒流源的接法:(耗电4.8W,节电20%)

方法一:每组并18灯加并1个保护稳压管,后串6组,需电源20V,240mA;

方法二:每组并12灯加并1个保护稳压管,后串9组,需电源30V,160mA;

方法三:每组并6灯加并1个保护稳压管,后串18组,需电源60V,80mA。

8. 二极管等效电路有几种常用的模型

二极管电流方程id=Is(e^(Ud/Ut)-1)≈Ise^(Ud/Ut)由于[e^(nx)]'=e^(nx)/n ,所以 d(id)/d(Ud)=[Ise^(Ud/Ut)]/Ut≈id/Ut.

9. 电路如图所示,二极管为理想元件

D1导通,D2截止设15V电压源+极为15V则12V电压源负极为3V,则此时D1导通左右两端均为15v,D2左端为0v,右端为15v,即D2截止。

10. 理想二极管模型相当于一个什么元件

一般均用伏安特性曲线来反映非线性电阻元件的特性。

详细的说:若电阻元件的伏安特性为非线性的,则称为非线性电阻元件。含有非线性电阻元件的电路称为非线性电阻电路。

非线性电阻的伏安特性一般用函数式表示,即

u=g(i) (1-1)

i=f(u) (1-2)

其中g,f分别为i和u的非线性函数。

对于式(1-1)而言,电阻两端的电压u是其中电流i的单值函数。这种电阻称为电流控制型电阻,简称流控电阻。充气二极管即具有这样的伏安特性。但要注意,对于同一的电压u值,电流i可能是多值的。例如当u=u0时,电流i就有三个不同的值i1,i2,i3。

对于式(1-2)而言,电阻中的电流i是其两端电压u的单值函数。这种电阻称为电压控制型电阻,简称压控电阻。隧道二极管即具有这样的伏安特性。但要注意,对于同一的电流i值,电压u可能是多值的。例如i=i0时,电压u就有三个不同的值u1,u2,u3。

另有一类非线性电阻,它既是流控的又是压控的,其典型伏安特性。此类非线性电阻的伏安特性既可用u=g(i)描述,也可用i=f(u)=g(u)描述,其中f为g的逆。曲线的斜率di/du对所有的u值都是正值,即为单调增长型的。白炽灯泡的伏安特性对坐标原点对称,具有双向性;半导体P-N结二极管的伏安特性对坐标原点不对称,具有单方向性,这种性质可用来整流和检波。

还有一类非线性电阻,它既不是流控的,也不是压控的。理想半导体二极管的伏安特性即属此类,其数学描述为i=0 u<0u=0 i>0 (1-3)

由式(1-3)可见,由于在u<0时i=0,故此时理想半导体二极管相当于开路;在i>0时u=0,故此时理想半导体二极管相当于短路。