DB3电子测试知识

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1.2.2 PN,结的单向导电性,当外加电压时，,PN,结的结构将发生变化（空间电荷区的宽窄变化）,1,、,PN,结外加正向电压,正向偏置,P,接电源正，,N,接电源负,外电场与内电场方向相反（削弱内电场），使,PN,结变窄,。,扩散运动漂移运动,。,称为“,正向导通,”。,PN,结外加正向电压（图）,2,、,PN,结外加反向电压,反向偏置,P,接电源负，,N,接电源正,外电场与内电场方向相同（增强内电场），使,PN,结变宽,。,扩散运动漂移运动,称为“,反向截止,”,PN,结外加反向电压（图）,3,、,PN,结电流方程,流过,PN,结的电流,I,与外加电压,V,之间的关系为：,I=I,S,（,e,qv/KT,1),=I,S,（,e,V/V,T,1),其中,V,T,=kT/q,I,S,-,反向饱和电流,PN,结伏安特性,由上式,I =I,S,（,e,V/V,T,1,）,当,V,为正时,I I,S,（,e,+V/V,T,）,PN,结外加正电压时，流过电流为正电压的,e,指数关系。,当,V,为负时,I =I,S,（,e,V/V,T,1,）,I,S,PN,结外加负电压时流过电流为饱和漏电流。,PN,结伏安特性,单向导电性,正向导通,反向截止,1.2.3 PN,结电阻特性和电容特性,PN,结还存在,电阻特性,电容特性,1,、,PN,结电阻特性,两种电阻,（,1,）,静态电阻（直流电阻）,R=V/I,（,2,）,动态电阻（交流电阻）,r=v/I,PN,结电阻特性,(,图）,PN,结电阻特性,由图示，,静态电阻和动态电阻均与工作点（,Q,点）有关,静态电阻（直流电阻）是工作点斜率的,割线,。,动态电阻（交流电阻）是工作点斜率的,切线,。,2,、,PN,结电容特性,PN,结呈现电容效应,有,两种电容效应,势垒电容,扩散电容,（,1,）,势垒电容,C,T,PN,结外加反向偏置时，引起,空间电荷区体积的变化,（相当电容的极板间距变化和电荷量的变化）,C,T,=dQ/dv,=C,TO,/(1,V/V,r,),n,其中,C,TO,-,外加电压,v=0,时的,C,T,n,-,系数（决定于材料的杂质分布，一般取,1/21/3,）。,V,r-,PN,结内建电压,势垒电容,C,T,原理（图）,（,2,）,扩散电容,C,D,PN,结外加正向偏置时，引起,扩散浓度梯度变化,出现的电容（电荷）效应。,扩散电容,C,D,（图）,扩散电容,C,D,C,D,=Q/V,=(Q,n,/V)+(Q,p,/V),(Q,n,/V)(,对,PN+,结）,(,n,I,/V,T,),其中：,n,为,P,区,非平衡载流子平均寿命,。,I,为,PN,结电流。,结电容的量级,C,T,和,C,D,均在,PF,量级,：,C,T,一般在几,几十,PF,。,C,D,一般在几十,几百,PF,。,利用结电容可制成,变容二极管,。,（,3,）,PN,结电容和结电阻综合考虑,两者是,并联关系,：,正向时，电阻小，电容效应不明显。,反向时，电阻大，电容效应明显。,故,电容效应主要在反偏时才考虑,。,PN,结电容和结电阻综合考虑（图）,r,c,1.2.4 PN,结击穿特性,当对,PN,结 外加反向电压超过一定的限度，,PN,结会从反向截止发展到反向击穿。,反向击穿破坏了,PN,结的单向导电特性,。,利用此原理可以制成,稳压管,。,PN,结击穿特性（图）,PN,结击穿,PN,结击穿有,两种,热击穿,电击穿,1,、电击穿,电击穿是,可逆的,（可恢复，当有限流电阻时）。,电击穿有,两种机理,机理,可以描述：,雪崩击穿,齐纳击穿,（,1,）雪崩击穿,特点如下：,低掺杂，,PN,结宽，,正温系数,，,常发生于大于,7,伏电压的击穿时,（雪崩效应）,（,2,）齐纳击穿,特点如下：,高掺杂，,PN,结窄，,负温系数，,常发生于小于,5,伏电压的击穿时（隧道效应）,特殊情况,在（,57,）,V,击穿发生时，两种击穿机理都有。,温度系数可达到最小。,5.7V,以下齐纳效应占优势，表现为负温度系数，,5.7V,以上雪崩效应占优势，表现为正温度系数。,2,、热击穿,电击穿后如无限流措施，将发生热击穿现象。,热击穿会破坏,PN,结结构（烧坏）,热击穿是,不可逆,的。,二次击穿,除以上击穿现象外，还有一种特殊的击穿现象，即,二次击穿,。,二次击穿的,特点是管子不发热,。,二次击穿是,不可逆,的。,第二章,DB3,基本知识,2.1 DB3,简介与工作原理,2.2 DB3,技术要求,2.3 DB3,工艺过程,DB3,简介,双向触发二极管亦称二端交流器件（,DIAC,），主要在电子节能灯、电子镇流器或其它无线电路中作触发用。近年来，随着国内电子节能灯的日趋普及，双触发二极管的用量逐渐增大。,DB3,外观与封装,目前我们使用的,DB3,有两种封装：,A-405,（塑封）与,DO-35,（玻封）,兰色：,ST,DO-35,乐山（本体标识：,DB30,）,红色：,晶横（本体标识：,DB3,）,A-405,：黑色,塑封,DB3,内部结构,DO-35,玻封,DB3,内部结构,两种结构比较,DO-35,优点：,具有耐热性、可靠性、低损耗、不燃性和小型轻量化等突出优点,。,DO-41,优点：,抗机械强度高、电流冲击能力大等。,DO-35,缺点：,抗机械强度不高、受热会使信号断续，容易出现前期失效。,DO-41,缺点：,热稳定性差，使用后期容易出现失效。,因此，一般大功率和长寿命的节能灯都采用,DO-35,玻封结构（带罩灯）,DB3,技术指标,1,、触发电压,DB3,的触发电压由材料片的电阻率来决定，电阻率高则,DB3,的触发电压也高；反之，则,DB3,的触发电压就低。,MIN,：,28V MAX,：,36V,V,BO,-T,关系曲线,从曲线中可以看出,VBO,随温度的增加而增加，在,110,左右达到最大值。,2,、动态转折电压,V,定义：,V=V,BO,-V,F,，,V,BO,为触发电压，,V,F,为,I,F,在,10mA,处的电压。,V,BO,与,V,的关系,a,、,DB3,的触发电压由材料片的电阻率 来决定,b,、,DB3,结构类似与一个简单的,NPN,型三极管，其回弹电压深度取决于扩散时的浓度大小和扩散后形成的基区宽度，该两点受到公司工艺条件的控制，不易改变。,C,、基于以上两点，当,DB3,的扩散浓度和基区宽度不变时，电阻率高的触发电压也高，但他的回弹电压并不会改变多少（,V3,），因为它的大小已经由浓度和基区宽度决定了，但其负阻电压（,V,）就会变高，因为设定的测试电流,I,F,始终为,10mA,。,3,、冲击电流,I,TRM,图中给出了,ITRM,随,tp,宽度的变化曲线。在实际的触发电路中，电流的脉冲宽度在,400nS,左右，所能承受的脉冲电流更大。,4,、上升时间,tr,与峰值电流,Ip,要求,tr2uS,、,Ip300mA,（测试条件：触发电容,C=22nF,）,在实际测试中，乐山和,ST,的,DB3,上升时间在,200nS,左右，晶恒,DB3,上升时间在,150nS,左右；,Rise time measurement,tr,和,Ip,与启动电容,C,的关系,Tr,与,Ip,的测试原理图如图所示,tr,和,Ip,随启动电容的增大而增大，反之亦然。,Vdc,的变化对,tr,和,Ip,没有影响，只影响充电时间。,漏电流,IB,与,IBO,IBU=0.5VBO10uA,IBO,（,Breakover current,）,50uA,由于实验条件的限制，这两项无法精确测试。,V,BO,、,V,、,tr,、,Ip,综合考虑,1,、从我们应用的角度来说，,Ip,越大，灯越容易启动，晶恒,DB3 Ip,在,2.6A,左右，乐山和,ST DB3,在,1A,以下，星海和银河,DB3,在,2.8A,左右。（,C=25nF,）,2,、,VBO,越大，芯片的抗冲击电流的能力越差；,3,、在,VBO,相同的情况下（同一厂家的,DB3,进行对比），,V,越大，,Ip,越大。跟芯片结构有关,4,、,tr,越小越好,