二極管是用半導(dǎo)體材料(硅、硒、鍺等)制成的一種電子器件[1]。它具有單向?qū)щ娦阅?,即給二極管陽極和陰極加上正向電壓時,二極管導(dǎo)通。當(dāng)給陽極和陰極加上反向電壓時,二極管截止。因此,二極管的導(dǎo)通和截止,則相當(dāng)于開關(guān)的接通與斷開[2]。二極管是早誕生的半導(dǎo)體器件之一,其應(yīng)用非常廣。特別是在各種電子電路中,利用二極管和電阻、電容、電感等元器件進行合理的連接,構(gòu)成不同功能的電路,可以實現(xiàn)對交流電整流、對調(diào)制信號檢波、限幅和鉗位以及對電源電壓的穩(wěn)壓等多種功能[3]。無論是在常見的收音機電路還是在其他的家用電器產(chǎn)品或工業(yè)控制電路中,都可以找到二極管的蹤跡[3]。中文名二極管外文名Diode特性單向?qū)щ娦詰?yīng)用家用電器、工業(yè)控制電路等類別半導(dǎo)體器件組成材料硅、硒、鍺等目錄1結(jié)構(gòu)組成2工作原理?PN結(jié)形成原理?PN結(jié)單向?qū)щ娦?主要分類?點接觸型二極管?面接觸型二極管?平面型二極管?穩(wěn)壓管?光電二極管?發(fā)光二極管4特性參數(shù)?伏安特性?正向特性?反向特性?擊穿特性?反向電流?動態(tài)電阻?電壓溫度系數(shù)?高工作頻率?大整流電流?高反向工作電壓5檢測方法?小功率晶體二極管?雙向觸發(fā)二極管?瞬態(tài)電壓抑制二極管?高頻變阻二極管?變?nèi)荻O管?單色。PN結(jié)的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分。江蘇加工DACO大科快恢復(fù)二極管供應(yīng)商
[4]二極管發(fā)光二極管發(fā)光二極管是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成光能的半導(dǎo)體固體顯示器件,簡稱LED(LightEmittingDiode)。和普通二發(fā)光二極管極管相似,發(fā)光二極管也是由一個PN結(jié)構(gòu)成。發(fā)光二極管的PN結(jié)封裝在透明塑料殼內(nèi),外形有方形、矩形和圓形等。發(fā)光二極管的驅(qū)動電壓低、工作電流小,具有很強的抗振動和沖擊能力、體積小、可靠性高、耗電省和壽命長等優(yōu)點,廣用于信號指示等電路中。[4]在電子技術(shù)中常用的數(shù)碼管,發(fā)光二極管的原理與光電二極管相反。當(dāng)發(fā)光二極管正向偏置通過電流時會發(fā)出光來,這是由于電子與空穴直接復(fù)合時放出能量的結(jié)果。它的光譜范圍比較窄,其波長由所使用的基本材料而定。[4]二極管特性參數(shù)編輯用來表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術(shù)指標,稱為二極管的參數(shù)。不同類型的二極管有不同的特性參數(shù)。[4]二極管伏安特性二極管具有單向?qū)щ娦?,二極管的伏安特性曲線如圖所示[5]。二極管的伏安特性曲線在二極管加有正向電壓,當(dāng)電壓值較小時,電流極??;當(dāng)電壓超過,電流開始按指數(shù)規(guī)律增大,通常稱此為二極管的開啟電壓;當(dāng)電壓達到約,二極管處于完全導(dǎo)通狀態(tài),通常稱此電壓為二極管的導(dǎo)通電壓,用符號UD表示[4]。對于鍺二極管,開啟電壓為。北京定制DACO大科快恢復(fù)二極管銷售廠家整流二極管都是面結(jié)型,因此結(jié)電容較大,使其工作頻率較低,一般為3kHZ以下。
外加電場使電子漂移速度加快,從而與共價鍵中的價電子相碰撞,把價電子撞出共價鍵,產(chǎn)生新的電子-空穴對。新產(chǎn)生的電子-空穴被電場加速后又撞出其它價電子,載流子雪崩式地增加,致使電流急劇增加,這種擊穿稱為雪崩擊穿。無論哪種擊穿,若對其電流不加限制,都可能造成PN結(jié)長久性損壞。[1]二極管原理應(yīng)用編輯1.整流整流二極管主要用于整流電路,即把交流電變換成脈動的直流電。整流二極管都是面結(jié)型,因此結(jié)電容較大,使其工作頻率較低,一般為3kHZ以下。2.開關(guān)二極管在正向電壓作用下電阻很小,處于導(dǎo)通狀態(tài),相當(dāng)于一只接通的開關(guān);在反向電壓作用下,電阻很大,處于截止狀態(tài),如同一只斷開的開關(guān)。利用二極管的開關(guān)特性,可以組成各種邏輯電路。3.限幅二極管正向?qū)ê?,它的正向壓降基本保持不變(硅管為,鍺管為)。利用這一特性,在電路中作為限幅元件,可以把信號幅度限制在一定范圍內(nèi)。4.續(xù)流在開關(guān)電源的電感中和繼電器等感性負載中起續(xù)流作用。5.檢波檢波二極管的主要作用是把高頻信號中的低頻信號檢出。它們的結(jié)構(gòu)為點接觸型。其結(jié)電容較小,工作頻率較高,一般都采用鍺材料制成。6.阻尼阻尼二極管多用在高頻電壓電路中。
把交流電變成脈動直流電。整流二極管漏電流較大,多數(shù)采用面接觸性料封裝的二極管。整流二極管的外形如圖1所示,另外,整流二極管的參數(shù)除前面介紹的幾個外,還有大整流電流,是指整流二極管長時間的工作所允許通過的大電流值。它是整流二極管的主要參數(shù),是選項用整流二極管的主要依據(jù)。二極管特性曲線整流二極管常用參數(shù)編輯(1)大平均整流電流IF:指二極管長期工作時允許通過的大正向平均電流。該電流由PN結(jié)的結(jié)面積和散熱條件決定。使用時應(yīng)注意通過二極管的平均電流不能大于此值,并要滿足散熱條件。例如1N4000系列二極管的IF為1A。(2)高反向工作電壓VR:指二極管兩端允許施加的大反向電壓。若大于此值,則反向電流(IR)劇增,二極管的單向?qū)щ娦员黄茐?,從而引起反向擊穿。通常取反向擊穿電?VB)的一半作為(VR)。例如1N4001的VR為50V,1N4002-1n4006分別為100V、200V、400V、600V和800V,1N4007的VR為1000V(3)大反向電流IR:它是二極管在高反向工作電壓下允許流過的反向電流,此參數(shù)反映了二極管單向?qū)щ娦阅艿暮脡?。因此這個電流值越小,表明二極管質(zhì)量越好。(4)擊穿電壓VB:指二極管反向伏安特性曲線急劇彎曲點的電壓值。反向為軟特性時。二極管有兩個電極,由P區(qū)引出的電極是正極,又叫陽極;由N區(qū)引出的電極是負極,又叫陰極。
圖9-403只普通二極管構(gòu)成的簡易直流穩(wěn)壓電路1.電路分析思路說明分析一個從沒有見過的電路工作原理是困難的,對基礎(chǔ)知識不全的初學(xué)者而言就更加困難了。關(guān)于這一電路的分析思路主要說明如下。1)從電路中可以看出3只二極管串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路特性可知,這3只二極管如果導(dǎo)通會同時導(dǎo)通,如果截止會同時截止。2)根據(jù)二極管是否導(dǎo)通的判斷原則分析,在二極管的正極接有比負極高得多的電壓,無論是直流還是交流的電壓,此時二極管均處于導(dǎo)通狀態(tài)。從電路中可以看出,在VD1正極通過電阻R1接電路中的直流工作電壓+V,VD3的負極接地,這樣在3只串聯(lián)二極管上加有足夠大的正向直流電壓。由此分析可知,3只二極管VD1、VD2和VD3是在直流工作電壓+V作用下導(dǎo)通的。3)從電路中還可以看出,3只二極管上沒有加入交流信號電壓,因為在VD1正極即電路中的A點與地之間接有大容量電容C1,將A點的任何交流電壓旁路到地端。2.二極管能夠穩(wěn)定直流電壓原理說明電路中,3只二極管在直流工作電壓的正向偏置作用下導(dǎo)通,導(dǎo)通后對這一電路的作用是穩(wěn)定了電路中A點的直流電壓。眾所周知,二極管內(nèi)部是一個PN結(jié)的結(jié)構(gòu),PN結(jié)除單向?qū)щ娞匦灾膺€有許多特性,其中之一是二極管導(dǎo)通后其管壓降基本不變。由外殼、印刷電路板、發(fā)光二極管芯片陣列、控制電路和金屬引腳組成。山西DACO大科快恢復(fù)二極管工廠直銷
整流二極管模塊是利用二極管正向?qū)?,反向截止的原理,將交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量電能的半導(dǎo)體器件。江蘇加工DACO大科快恢復(fù)二極管供應(yīng)商
送到后級電路中進一步處理。圖9-50檢波電路輸出端信號波形示意圖2)檢波電路輸出信號的平均值是直流成分,它的大小表示了檢波電路輸出信號的平均幅值大小,檢波電路輸出信號幅度大,其平均值大,這一直流電壓值就大,反之則小。這一直流成分在收音機電路中用來控制一種稱為中頻放大器的放大倍數(shù)(也可以稱為增益),稱為AGC(自動增益控制)電壓。AGC電壓被檢波電路輸出端耦合電容隔離,不能與音頻信號一起加到后級放大器電路中,而是專門加到AGC電路中。3)檢波電路輸出信號中還有高頻載波信號,這一信號無用,通過接在檢波電路輸出端的高頻濾波電容C1,被濾波到地端。一般檢波電路中不給檢波二極管加入直流電壓,但在一些小信號檢波電路中,由于調(diào)幅信號的幅度比較小,不足以使檢波二極管導(dǎo)通,所以給檢波二極管加入較小的正向直流偏置電壓,如圖所示,使檢波二極管處于微導(dǎo)通狀態(tài)。從檢波電路中可以看出,高頻濾波電容C1接在檢波電路輸出端與地線之間,由于檢波電路輸出端的三種信號其頻率不同,加上高頻濾波電容C1的容量取得很小,這樣C1對三種信號的處理過程不同。1)對于直流電壓而言,電容的隔直特性使C1開路,所以檢波電路輸出端的直流電壓不能被C1旁路到地線。江蘇加工DACO大科快恢復(fù)二極管供應(yīng)商