二极管方程计算器

- 二极管方程计算器 通过应用 肖克利二极管方程这个方程对于理解二极管在不同电压下的行为至关重要，并且广泛应用于 电子学、半导体物理学和电路设计.

通过使用此计算器，工程师、学生和研究人员可以预测电路中二极管的行为，确保选择正确的元件并优化设计 效率 和可靠性。计算器应用 二极管方程 计算 二极管电流，考虑到以下因素 温度, 电压及 材料特性.

二极管方程计算器公式

- 二极管方程 用于计算流过二极管的电流：

地点：

• I（二极管电流） 是流过二极管的电流（以安培为单位）。
• I_s（饱和电流） 是二极管反向偏置时的微小漏电流。该值通常非常小（以安培为单位）。
• V_d（二极管电压） 是施加在二极管上的电压（以伏特为单位）。
• n（理想因子） 是一个常数，通常在 1 2和，取决于二极管的类型。对于 硅二极管，n 通常在 1.
• V_t（热电压） 是热电压，由下式给出：
  V_t = kT / q
  其中：
  • k 是玻尔兹曼常数（1.38 × 10⁻²³ 焦耳/千克),
  • T 温度为 开 （室温通常 300),
  • q 是电子的电荷（1.602 × 10⁻¹⁹ 碳).

At 室温（300K）, V_t≈25.85毫伏.

这个等式可以让你计算 二极管电流（I） 根据施加在二极管上的电压、其材料特性和温度。

二极管方程计算的通用术语

下表解释了二极管方程中涉及的常用术语：

按揭年数	图形符号	定义
二极管电流	I	流过二极管的电流（以安培为单位）。
饱和电流	是	二极管反向偏置时的小反向漏电流。
二极管电压	电压	施加在二极管两端的电压（以伏特为单位）。
理想因素	n	取决于二极管材料的常数（通常在 1 和 2 之间）。
热电压	速度	该电压与温度有关，室温（25.85K）时约为300mV。
玻尔兹曼常数	k	热电压计算中使用的常数：1.38 × 10⁻²³ J/K。
电子电荷	q	电子的电荷：1.602 × 10⁻¹⁹ C。

该表可作为理解二极管方程中使用的术语的快速参考。

二极管方程计算器示例

例 1：计算室温下的二极管电流

让我们计算一下通过 硅二极管 具有以下属性：

• 饱和电流（I_s） = 10⁻¹² A
• 二极管电压（V_d） = 0.7 V
• 理想因子（n） = 1
• 温度 (T) = 300ķ

在室温下， V_t≈25.85毫伏.

使用二极管方程：

I = I_s × (e^(V_d / (n × V_t)) - 1)

替换值：

I = 10⁻0.7 × (e^(1 / (25.85 × 10 × 1⁻XNUMX)) - XNUMX)
我 ≈ 10⁻¹² × (5.65 × 10¹¹ - 1) ≈ 0.565 A

因此，流过二极管的电流大约为 0.565A.

例 2：LED 二极管的二极管电流

对于 LED二极管 具有以下属性：

• 饱和电流（I_s） = 10⁻¹⁵ A
• 二极管电压（V_d） = 2.0 V
• 理想因子（n） = 1.2
• 温度 (T) = 300ķ

计算过程相同。首先，计算 速度:

V_t≈25.85毫伏.

现在，使用二极管方程计算二极管电流：

I = 10⁻2.0 × (e^(1.2 / (25.85 × 10 × 1⁻XNUMX)) - XNUMX)
我 ≈ 10⁻¹⁵ × (1.02 × 10⁸ - 1) ≈ 0.102 A

电流通过 LED二极管 约 0.102A.

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