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非线性器件的问题

shaorc 2018-11-06 浏览量:706
【不懂就问】
既然二极管都是典型的非线器件,流过它两端的压流呈指数曲线,弯曲着上升、下降
那为什么在平时分析模拟电路时,即使大电压、大电流通过它(或者其他功率开关器件)时,我们并没有按照
非线的器件来分析,而是当作理想器件来看了
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  • 就是为了简化分析过程,不过如果你要发挥到极限时就完全不一样了。

    比如说最常见的问题是,1N4007这类的硅二极管,在教科书上都是0.7V压降,而很多人用数字表二极管档看到560的时候,完全不理解表上显示的是什么,当有人告诉他,那是二极管的正向导通压降(单位为mV)时,还会很惊讶,为什么不是700mV?其实就是因为在较小电流时,这个电压也偏低的缘故。

    另一个例子,出现在降压应用上。在很多设计里,都会理想的用二极管当作0.7V降压的器件。于是乎,单锂电池供电的场合下,有人就会给3.6V电压限制的单片机比如MSP430串上一个4001来降压,结果频繁烧芯片。原因是这样的:

    MSP430的极限承受电压4.0V,建议工作电压最高3.6V,使用二极管降压时理想的认为二极管提供了0.7V的压降,锂电池满电4.2V,这样4.2V-0.7V=3.5V,已经低于3.6V的最高工作电压了,安全!

    可事实上,MSP430这种低功耗的MCU在休眠时,电流都不足1uA,LPM3下才0.4uA,LPM4下0.1uA,这么小的电流下,二极管的压降就极度降低了,可能都不到200mV,这样的情况下,如果挂着满电的锂电池,甚至还使用了脉冲充电器来边充电边用,不烧片就是奇迹了。

    以上例子就是教科书和现实的差距。所以看什么情况下使用。如果是用在整流电路上,是完全可以用教科书上的0.7V来估算压降的。上边这些情况就必须精细的按曲线来设计了。

    • 发布于 2018-11-06
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shaorc 回复了 多啦Z梦:你好,昨天你给我的回复,是二极管非线性工作的主题 “有人就会给3.6V电压限制的单片机我有2个疑问 【1】1N4001这个二极管如果正向导通,需要多大的电流呢? 【2】小电流下,二极管压降只有0.2V的话,是不是一旦完全导通压降就是0.7V,否则就是一个变化值? 回复
多啦Z梦 回复了 shaorc:不好意思,才看到。答1:只要正向电压足够高,就能导通,电流不重要,所以超低功耗的MCU会烧坏;答2:在导通至管子可以承受的额定电流之间特性有点像电阻,随着电流增加,电阻增加而导致压降变大,但它不是线性变化的。 回复

其他答案 数量:11
  • 简化模型,分析起来简单。指数级曲线虽然不是线性,但是单调递增单调递减,当线性分析简单呗。
    • 发布于2018-11-06
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  • 还有一个原因,我们更多的是把二极管当作开关器件来用,很多时候就是导通和非导通两种状态,特别是导通状态,可以简单认为是线性的,这样可以简化电路分析。


    • 发布于2018-11-06
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  • 分析起来简单,将一个指数函数带入计算往往使问题复杂化,很多情况下对整体还没什么影响,就不需要去计算了,有失必有得
    • 发布于2018-11-06
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  • 实际上电路分析时很多都是按照简化分析的,对二极管电路而言,主要是正向导通,反向截止的特性,所以简化模拟电路时,就将他当成一个分段函数来实现了。
    • 发布于2018-11-06
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  • 要看二极管用在什么地方,整流可以当做理想二极管看,有的做0.6v稳压管就不是看做理想二极管了
    • 发布于2018-11-06
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  • 当非线性器件,要有一个模型进行分析,可以加载上模型进行分析的,只是平时不这么仿真
    • 发布于2018-11-06
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  • 所有的器件都是简化模型用的,理想元件做不出来,都是尽量控制在线性区间,然后抑制误差
    • 发布于2018-11-07
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  • 因为它的非线性特性在正常的使用情况下不明显,可以忽略,除非在极端情况下才要考虑
    • 发布于2018-11-23
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  • 非线性使用的话要设计好相关的模型,按照模型来分析使用
    • 发布于2018-11-29
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  • 非线性使用要主要饱和区的设定,根据非线性区域的特性处理
    • 发布于2018-12-13
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  • 一般都是要建立相关的模块,根据不同的区域来进行函数的模拟
    • 发布于2018-12-17
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