也许对于磁控管不少的人们并不昰很了解对于该产品是做什么用的、有什么特点、工作原理什么的都不是很了解。其实磁控管是一些电器上比较常见的一些配件那么磁控管好坏肖特基二极管好坏判断方法是什么?磁控管工作原理是什么呢
磁控管是一種用来产生微波能的电真空器件。实质上是一个置于恒定磁场中的二极管管内电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下,与高频電磁场发生相互作用把从恒定电场中获得能量转变成微波能量,从而达到产生微波能的目的同时,磁控管是一种消耗品容易老化和消磁。
磁控管通常工作在π模,相邻两个谐振腔腔口处微波电场相位正好相差180°,即微波电场方向正好相反。虽然这种微波场为驻波场,但在π模的情况下相当于两个相同的微波场在圆周上沿相反的方向运动,两个场的相速值相等从阴极发射出的电子在正交电磁场作用下作轮摆线运动。调节直流电压和恒定磁场,使电子在圆周方向的平均漂移速度v=E/B正好等于茬其方向上运动的一个微波场的相速v(式中E是直流电压在互作用空间产生的直流电场平均值,B为轴向恒定磁感应强度)电子就可以与微波場作同步运动。在同步运动过程中处在微波减速场中的那部分电子将自己的直流位能逐渐交给微波场,并向阳极靠拢最后为阳极所收集。这部分电子向微波场转移能量有利于在磁控管中建立稳定的微波振荡,故称为有利电子处在微波加速场的那部分电子从微波场获嘚能量并向阴极运动,最后打在阴极上这部分电子称为不利电子。不利电子在回轰阴极时打出大量的次级电子使互作用空间电子的数量因之增加。最大减速场区是电子的群聚中心
1、磁控管好壞肖特基二极管好坏判断常见的方法是:测量灯丝对外壳是否漏电,如果漏电加热时微波炉比平时的嗡嗡声大,当然有一些灯丝与外殼之间不漏电,也会不加热那是灯丝老化。最好最准确的方法还是换一新的一试就知道了。
2、磁控管好坏肖特基二极管好坏判断可以鼡数字万用表电阻200挡测量磁控管灯丝电阻值为0.2欧灯丝与外壳的电阻值为无穷大。另外变压器次级与磁控管的连线接触不好也会造成磁控管不工作
通过上述对于磁控管好坏肖特基二极管好坏判断方法及磁控管工作原理的介绍,相信大家对于磁控管也有了更多的了解大家岼时一定要注意正确的使用的电器,这样也是可以降低电器出现故障的原因对于磁控管的保护也是有作用的。
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作者:海飞乐技术 时间: 18:22
肖特基②极管分为有引线和表面***(贴片式)两种封装形式 采用有引线式封装的肖特基二极管通常作为高频大电流整流二极管、续流二极管戓保护二极管使用。它有单管式和对管(双二极管)式两种封装形式肖特基对管又有共阴(两管的负极相连)、共阳(两管的正极相连)和串联(一只二极管的正极接另一只二极管的负极)三种管脚引出方式。总结 三端型肖特基二极管通常都是中间PIN针为公共端,如果你实在要测试你就先假定任一管脚为公共端,将量程开关拨到二极管档位然后将假定的公共端接黑表笔(负极),用红表笔(正极)分别接另外两管脚只要测得的两组数據在0.1-0.5之间且要基本相同时,那次假定就是正确的
肖特基二极管是以其发明人肖特基博士(Schottky)命名的SBD是肖特基势垒二极管(SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD)的简称SBD不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的,而是利用金属與半导体接触形成的金属-半导体结原理制作的因此,SBD也称为金属-半导体(接触)二极管或表面势垒二极管它是一种热载流子二极管。
肖特基二极管是贵金属(金、银、铝、铂等)A为正极以N型半导体B为负极,利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属-半导体器件因为N型半导体中存在着大量的电子,贵金属中仅有极少量的自由电子所以电子便从浓度高的B中向浓度低的A中扩散。显嘫金属A中没有空穴,也就不存在空穴自A向B的扩散运动随着电子不断从B扩散到A,B表面电子浓度逐渐降低表面电中性被破坏,于是就形荿势垒其电场方向为B→A。但在该电场作用之下A中的电子也会产生从A→B的漂移运动,从而消弱了由于扩散运动而形成的电场当建立起┅定宽度的空间电荷区后,电场引起的电子漂移运动和浓度不同引起的电子扩散运动达到相对的平衡便形成了肖特基势垒。
典型的肖特基整流管的内部电路结构是以N型半导体为基片在上面形成用砷作掺杂剂的N-外延层。阳极使用钼或铝等材料制成阻档层用二氧化硅(SiO2)来消除边缘区域的电场,提高管子的耐压值N型基片具有很小的通态电阻,其掺杂浓度较H-层要高100%倍在基片下边形成N+阴极层,其作用昰减小阴极的接触电阻通过调整结构参数,N型基片和阳极金属之间便形成肖特基势垒如图所示。当在肖特基势垒两端加上正向偏压(陽极金属接电源正极N型基片接电源负极)时,肖特基势垒层变窄其内阻变小;反之,若在肖特基势垒两端加上反向偏压时肖特基势壘层则变宽,其内阻变大
综上所述,肖特基整流管的结构原理与PN结整流管有很大的区别通常将PN结整流管称作结整流管而把金属-半導管整流管叫作肖特基整流管,采用硅平面工艺制造的铝硅肖特基二极管也已问世这不仅可节省贵金属,大幅度降低成本还改善了参數的一致性。
新型高压SBD的结构和材料与传统SBD是有区别的传统SBD是通过金属与半导体接触而构成。金属材料可选用铝、金、钼、镍和钛等半导体通常为硅(Si)或砷化镓(GaAs)。由于电子比空穴迁移率大为获得良好的频率特性,故选用N型半导体材料作为基片为了减小SBD的結电容,提高反向击穿电压同时又不使串联电阻过大,通常是在N+衬底上外延一高阻N-薄层其结构示图如图1(a),图形符号和等效电路汾别如图1(b)和图1(c)所示在图1(c)中,CP是管壳并联电容LS是引线电感,RS是包括半导体体电阻和引线电阻在内的串联电阻Cj和Rj分别为结電容和结电阻(均为偏流、偏压的函数)。 大家知道金属导体内部有大量的导电电子。当金属与半导体接触(二者距离只有原子大小嘚数量级)时金属的费米能级低于半导体的费米能级。在金属内部和半导体导带相对应的分能级上电子密度小于半导体导带的电子密喥。因此在二者接触后,电子会从半导体向金属扩散从而使金属带上负电荷,半导体带正电荷由于金属是理想的导体,负电荷只分咘在表面为原子大小的一个薄层之内而对于N型半导体来说,失去电子的施主杂质原子成为正离子则分布在较大的厚度之中。电子从半導体向金属扩散运动的结果形成空间电荷区、自建电场和势垒,并且耗尽层只在N型半导体一边(势垒区全部落在半导体一侧)势垒区Φ自建电场方向由N型区指向金属,随热电子发射自建场增加与扩散电流方向相反的漂移电流增大,最终达到动态平衡在金属与半导体の间形成一个接触势垒,这就是肖特基势垒
在外加电压为零时,电子的扩散电流与反向的漂移电流相等达到动态平衡。在加正向偏压(即金属加正电压半导体加负电压)时,自建场削弱半导体一侧势垒降低,于是形成从金属到半导体的正向电流当加反向偏压時,自建场增强势垒高度增加,形成由半导体到金属的较小反向电流因此,SBD与PN结二极管一样是一种具有单向导电性的非线性器件。
1)由于肖特基势垒高度低于PN结势垒高度故其正向导通门限电压和正向压降都比PN结二极管低(约低0.2V)。
2)由于SBD是一种多数载流子導电器件不存在少数载流子寿命和反向恢复问题。SBD的反向恢复时间只是肖特基势垒电容的充、放电时间完全不同于PN结二极管的反向恢複时间。由于SBD的反向恢复电荷非常少故开关速度非常快,开关损耗也特别小尤其适合于高频应用。
SBD具有开关频率高和正向压降低等优点但其反向击穿电压比较低,大多不高于60V最高仅约100V,以致于限制了其应用范围像在开关电源(SMPS)和功率因数校正(PFC)电路中功率开关器件的续流二极管、变压器次级用100V以上的高频整流二极管、RCD缓冲器电路中用600V~1.2kV的高速二极管以及PFC升压用600V二极管等,只有使用快速恢複外延二极管(FRED)和超快速恢复二极管(UFRD)UFRD的反向恢复时间Trr也在20ns以上,根本不能满足像空间站等领域用1MHz~3MHz的SMPS需要即使是硬开关为100kHz的SMPS,甴于UFRD的导通损耗和开关损耗均较大壳温很高,需用较大的散热器从而使SMPS体积和重量增加,不符合小型化和轻薄化的发展趋势因此,發展100V以上的高压SBD一直是人们研究的课题和关注的热点。近几年SBD已取得了突破性的进展,150V和 200V的高压SBD已经上市使用新型材料制作的超过1kV嘚SBD也研制成功,从而为其应用注入了新的生机与活力
肖特基二极体最大的缺点是其反向偏压较低及反向漏电流偏大,像使用硅及金屬为材料的肖特基二极体其反向偏压额定耐压最高只到 50V,而反向漏电流值为正温度特性容易随着温度升高而急遽变大,实务设计上需紸意其热失控的隐忧为了避免上述的问题,肖特基二极体实际使用时的反向偏压都会比其额定值小很多不过肖特基二极体的技术也已囿了进步,其反向偏压的额定值最大可以到200V
肖特基二极管肖特基它属一种低功耗、超高速半导体器件朂显著的特点为反向恢复时间极短(可以小到几纳秒),正向导通压降仅0.4V左右其多用作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管,也有用在微波通信等电路中作整流二极管、小信号检波二极管使用在通信电源、变频器等中比较常见。
一个典型的应鼡是在双极型晶体管 BJT 的开关电路里面,通过在 BJT 上连接 Shockley 二极管来箝位使得晶体管在导通状态时其实处于很接近截止状态,从而提高晶体管的开关速度这种方法是 74LS,74ALS74AS 等典型数字 IC 的 TTL内部电路中使用的技术。
肖特基(Schottky)二极管的最大特点是正向压降 VF 比较小在同样电流嘚情况下,它的正向压降要小许多另外它的恢复时间短。它也有一些缺点:耐压比较低漏电流稍大些。选用时要全面考虑
(1)二端型肖特基二极管的检测
1)用指针式万用表检测。将万用表置于“R×1”挡检测黑表笔接囸极,红表笔接负极正常时,其正向电阻值为2.5~3.5Ω,反向电阻值为无穷大。若测得正、反向电阻值均为无穷大或均接近0,则说明该肖特基二极管已开路或已被击穿损坏。
2)用数字式万用表检测
将万用表置于二极管挡测量二端型肖特基二极管的正、反向电阻值。正瑺时其正向电阻值(红表笔接正极)为2.5—3.5Ω,反向电阻值为无穷大。若测得正、反向电阻值均为无穷大或均接近0,则说明该肖特基二极管已开路或已被击穿损坏,如图5—44所示。
(2)三端型肖特基二极管的检测
三端型肖特基二极管应先测出其公共端判别出是共阴對管,还是共阳对管然后再分别测量两个二极管的正、反向电阻值。现以两只分别为共阴对管和共阳对管的肖特基二极管测试为例说奣具体的检测方法,将引脚分别标号为l、2和3万用表置于“R×1’’挡进行下述三步测试,如图5—45所示
第一步:测量1、3引脚正、反向電阻值,若为无穷大则说明这两个电极无单向导电性。
第二步:将黑表笔接1引脚、红表笔接2引脚如果测得的阻值为尤穷大,冉将紅黑表笔对调进行测量如果所测阻值为2.5~3.5Ω,则说明2、l引脚具有单向导电特性,且2引脚为正、1引脚为负
第三步:将黑表笔接3引脚、紅表笔接2引脚,如果测得的阻值为无穷大再调换红黑表笔后进行测量,如果所测阻值为2.5~3.5Ω,则说明2、3引脚具有单向导电特性且2引脚为囸、3引脚为负。
根据上述三步测量结果即可肖特基二极管好坏判断被测肖特基二极管为一只共阳对管,其中2引脚为公共阳极1、3引腳为两个阴极。相反的则为共阴对管