問題20 不可控型開關器件的結構與特點是什么？

不可控型開關器件也就是電力半導體二極管。幾乎在所有的電子電路中，都要用到半導體二極管，它在許多的電路中起著重要的作用。它是誕生最早的半導體器件之一，其應用也非常廣泛。

二極管種類有很多，按照所用的半導體材料，可分為鍺二極管（Ge管）和硅二極管（Si管）。根據其不同用途，可分為檢波二極管、整流二極管、穩壓二極管、開關二極管等。按照管芯結構，又可分為點接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。

1．半導體二極管的結構

半導體二極管是在一個PN結的兩側，各引出一根金屬電極，并用外殼封裝起來而構成的。由P區引出的電極稱為陽極，由N區引出的電極稱為陰極，電路符號如圖3-1所示。

2．半導體二極管的伏安特性

二極管兩端電壓U與流過二極管的電流I之間的關系，稱為二極管的伏安特性。它可以用伏安特性曲線表示，如圖3-1b所示。

①正向特性：正向電壓大到一定值（死區電壓或閾值電壓），正向電流才開始明顯增加，處于穩定導通狀態。正向導通時的管壓降，硅管為0.6～0.8V，鍺管為0.1～0.3V。

②反向特性：在承受反向電壓時，只有少數載流子引起的微小而數值恒定的反向漏電流（反向飽和電流）。

③反向擊穿特性：當反向電壓增大到某一數值U_BR時，反向電流突然急劇增加，這種現象稱為二極管反向擊穿，U_BR稱為反向擊穿電壓。

3．半導體二極管的主要參數

不同類型的二極管有不同的特性參數，以下為二極管的幾個主要參數。

①最大整流電流：指二極管長期連續工作時允許通過的最大正向電流值，其值與PN面積及外部散熱條件等有關。

②最高反向工作電壓：加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時，會將二極管擊穿，失去單向導電能力。為了保證使用安全，應該規定最高反向工作電壓值。

③反向電流：指二極管在規定的溫度和最高反向電壓作用下，流過二極管的反向電流。反向電流越小，二極管的單方向導電性能越好。

④動態電阻R_d：是二極管特性曲線靜態工作點匝附近電壓的變化量與相應電流的變化量之比。