IVkäyrää

IV-käyrä (I-V-käyrä) kuvaa sähköisen komponentin tai järjestelmän virran I ja jännitteisen V välistä riippuvuutta. Käyrä esitetään tavallisesti korreloimalla jännite vaakasuoralle muuttujalle ja virta pystysuoralle, mutta joskus käytetään myös toisinpäin. IV-käyriä käytetään laitteiden karakterisointiin ja laadunvalvontaan.

Diodi- ja puolijohdeyhteydessä IV-käyrä paljastaa olennaiset piirteet. Esimerkiksi eteenpäin johtavalla jännitteellä diodi kasvaa eksponentiaalisesti virraksi, mikä voidaan kuvata ideaalidiodin yhtälöllä I = I_s (exp(V/(nV_T)) - 1). Taaksepäin suuntautuvalla jännitteellä virta on pääasiassa pieni, kunnes tapahtuu rikkoutuminen. Käyrä heijastaa lämpötilan vaikutuksia sekä lisäyksiä, kuten sarja- ja shuntiresistansseja, jotka käytännössä littyvät käyrän jyrkkyyteen ja rajamääriin.

Fotovoltaiset kennot ja LEDit tarjoavat erityisiä I-V-käyriä. PV-kennojen käyrä antaa avoimen piirin jännitteen Voc ja lyhyen piirin virran Isc sekä täyttötekijän FF, jolla määritetään kennon maksimaalisen tehon Pmax. I-V-käyrän muoto paljastaa kennon tehokkuuden sekä sen mitoitusolosuhteet; lämpötila ja valon intensiteetti voivat muuttaa sekä Vocia että Isciä.

Mittaus ja tulkinta: IV-käyriä mitataan käyttämällä sähkötestilaiteita kuten Source Measure Unit -laitteita tai parameterianalysaattoreita, jotka voivat sekä säätää jännitettä että mitata virtaa tarkasti. Käyrän tangenttien jyrkkyys sekä pisteet kuten dI/dV (dynaaminen vastus) kertovat sisäisestä vastuksesta ja laitteen epäjohdonmukaisuuksista. IV-käyrät ovat keskeisiä työkaluja piirikaavojen suunnittelussa, testauksessa ja laadunvarmistuksessa.