2.2 微型半导体器件的特点和识图方法
2.2.1 微型二极管的特点和识图方法
在数码产品电路中,常见的晶体二极管主要有发光二极管、开关二极管、稳压二极管、肖特基二极管等几种。晶体二极管主要起开关、整流、隔离、稳压等作用。
(1)发光二极管
采用不同材料制成的发光二极管可以发出不同颜色的光,比较常见的有红色发光二极管、绿色发光二极管、红外单色发光二极管、双向变色发光二极管和三色发光二极管等几种。从外形上看,主要有圆形、方形、三角形和组合形等几种。如图2-25所示是数码产品中最常见的发光二极管。
图2-25 发光二极管
(2)开关二极管
在数码电子产品中,开关二极管主要起隔离、电子开关等作用。常见的主要有直插式开关二极管、贴片开关二极管,如图2-26所示为常见的开关二极管。
图2-26 开关二极管
一般情况下,开关二极管可以直接判断出极性,即有色点或色环的一端为负极,另一端则为正极。除了观察色环外,直插式开关二极管还可以通过主板上显示的电路符号进行判别。
(3)稳压二极管
稳压二极管是由硅材料制成的面结合型晶体二极管,它是利用PN结反向击穿时的电压基本上不随电流的变化而变化的特点来达到稳压的目的,在电路中起稳压作用。
稳压二极管通常采用色环法标注,且采用玻璃封装形式,这种稳压二极管通常叫做色环稳压二极管,如图2-27所示。
图2-27 色环稳压二极管
常用稳压二极管的外形与普通小功率整流二极管相似,有玻璃外壳、塑料外壳和金属外壳等集中封装形式。稳压二极管通过二极管的PN结反向击穿后,使其两端电压变化很小,基本维持一个恒定值来实现稳压的作用。当反向电压小于击穿电压时,反向电流很小不起稳压作用;当反向电压接近击穿电压时,反向电流剧增,反向电压恒定。稳压二极管在反向击穿前的导电特性与普通整流、检波二极管相似;在击穿电压下,只要限制其通过的电流即可使稳压二极管安全的工作在反向击穿状态下,其两端电压基本保持不变,起到稳压的作用。
稳压二极管与一般二极管的最大区别是:一般二极管反向击穿后损坏了,而稳压二极管只要不超过最大允许工作电流,就不会损坏,在实际应用中,稳压二极管是工作在反向击穿状态下的。
(4)肖特基二极管
肖特基二极管全称为肖特基势垒二极管(Schottky Diode),它是一种低功耗、大电流、超高速的半导体器件。其反向恢复时间极短(约几纳秒),正向导通电压约0.2 V左右,而整流电流可达到几千安培。通常用在高频、大电流、低电压整流电路中。
常用的肖特基二极管主要有小功率直插式、小功率贴片式、小功率双二极管和大功率双二极管等几种。
● 小功率直插式肖特基二极管。数码产品中常用的小功率直插式肖特基二极管如图2-28所示。在数码产品中,常用的小功率直插式肖特基二极管的型号为1N5817。
图2-28 小功率直插式肖特基二极管
● 小功率贴片式肖特基二极管。常用的小功率贴片式肖特基二极管如图2-29所示。常用的小功率贴片式肖特基二极管的型号主要有SS12、SS3484、GW435817、BAR43、RB731U等。
图2-29 小功率贴片式肖特基二极管
● 小功率双肖特基二极管。常用的小功率双肖特基二极管如图2-30所示,数码电子产品中的小功率双肖特基二极管的主要型号代码为LD3。
图2-30 小功率双肖特基二极管
● 大功率双肖特基二极管。在大电流整流电路中一般会用到大功率双肖特基二极管,如图2-31所示,数码电子产品中常用的型号有SBG1035、SBG1040CT、BYV1035等。
图2-31 大功率双肖特基二极管
2.2.2 微型晶体三极管的特点和识图方法
晶体三极管是各种电子电路中的核心元件,在电路图中常用字母“Q”、“V”、“VT”加数字表示。
晶体三极管突出特点是在一定条件下具有电压或电流放大作用;另外,还经常用作振荡器电子开关以及阻抗变换器。
晶体三极管由两个PN结和3个电极构成,3个电极引脚分别是:基极(B)、集电极(C)和发射极(E),各引脚之间不能相互代用。常见的晶体三极管有NPN型和PNP型两类,其中NPN型三极管在主板电路中应用较多。这两类三极管电路符号如图2-32所示。
图2-32 晶体三极管电路符号
在数码产品中,常用的晶体三极管如图2-33所示。晶体三极管有多种型号,通常情况下,这些型号都印在管子的表面。
图2-33 常用的晶体三极管
在有些塑料封装的三极管中,由于管面较小,数字较多时不方便打印,通常情况下可将前缀去掉,只打印后面的数字型号。如2SA、2SB、2SC、2SD系列三极管,常把前面的2S省略。
贴片三极管通常在表面上用代号表示型号,如上表所示,代码“1AM”,表示型号是MMBT3904LT1。
2.2.3 微型晶闸管的特点和识图方法
晶闸管又称可控硅,也是一种半导体器件,常用的有单向晶闸管和双向晶闸管。单向晶闸管触发后具有单向导电作用,可作整流管或可控开关;双向晶闸管触发后具有双向导电作用,可作双向可控开关。这些器件常在电动机驱动控制电路中使用,也在电源中作过载保护器件。如图2-34所示为彩色电视机电路板晶闸管的实物外形。
图2-34 彩色电视机电路板晶闸管的实物外形
晶闸管是由P型和N型半导体交替叠合成P-N-P-N四层而构成的,如图2-35(a)所示。它的3个引出电极分别是阳极(用A表示)、阴极(用K表示)和控制极(用G表示,又称栅极),电路符号如图2-35(b)所示。
图2-35 晶闸管结构及电路符号