2.7 二极管的直流等效电路(直流模型)
-
二极管的直流等效电路模型
- 电子电路与一般电路的区别就在于电子电路中有半导体器件(如二极管)，如果能在一定条件下，用线性元件等效半导体器件，就可以得到一个与一般电路没有太多区别的电路。
- 为了等效半导体器件，我们要给半导体器件建立各种各样的模型，而在直流电路中，我们为二极管建立了直流等效的模型。
- 二极管的直流等效电路模型是一个静态模型。
- 二极管的直流等效模型是它的伏安特性曲线折线化而得到的。
- 因为伏安特性是稳态特性，即是逐点测试出来的，所以经等效后的伏安特性也应是连续的。
-
二极管伏安特性曲线折线化后的三种情况
注：虚线实际的伏安特性，实线是理想化之后的伏安特性。
-
此时认为二极管是由一理想二极管构成的
- 此时的二极管可以认为是一个理想的开关，所以在正向导通时(即可认为二极管无压降)，在反向截止时反向饱和电流。
-
此时认为二极管是由一理想二极管和一电压为
的电池构成
- 注意，不一定为开启电压，也可以是二极管导通后的某一个电压值。
- 此时的二极管在其正向导通后端电压就为，即，在反向截止时反向饱和电流。
- 此种情况的二极管直流等效模型是在近似分析中最常用的直流模型。
-
此时认为二极管是由一理想二极管和一电压为
的等效电阻构成
- 此时二极管电压变化的时候，电流也随之线性变化，即在正向导通时和成线性关系，在反向截止时反向饱和电流。
- 此种情况的二极管直流等效模型是误差最小的等效模型。
-
讨论：电源电压值不同(如
、
、
)时如何求解回路电流
-
如图所示为一含二极管(硅管)的电子电路
- 当电源的电压
大于二极管的开启电压时，回路中就一定会有电流，且在一定条件下，可认为在导通时，回路电流为一确定的值。
- 当电源电压为
- 因为二极管(硅管)导通电压为
，所以电源电压为
时，有
。
- 因为二极管(硅管)导通电压为
- 当电源电压为
- 电源的电压为
时，有
。
- 此处二极管为硅管，硅管在正向导通时的电压
可取
，取值的不同对实际计算数值的结果影响不大，具体看对误差的要求。
- 此处二极管为硅管，硅管在正向导通时的电压
- 电源的电压为
- 当电源电压为
- 电源的电压为
时，必须要实测伏安特性曲线，利用第三种模型求
，即用图解法进行求解。
- 电源的电压为
-
