一文看懂二極管!
發(fā)布時(shí)間:2023-11-22作者:admin點(diǎn)擊:316
開(kāi)關(guān)二極管是半導(dǎo)體二極管的一種,是為了在電路上進(jìn)行“開(kāi)”、“關(guān)”而特殊設(shè)計(jì)制造的一類(lèi)二極管,開(kāi)關(guān)二極管由導(dǎo)通變?yōu)榻刂够蚪刂棺優(yōu)閷?dǎo)通所需的時(shí)間比一般二極管短。
晶體二極管性能參數(shù)
最大整流電流Idm:二極管連續(xù)工作允許通過(guò)的最大正向電流;電流過(guò)大,二極管會(huì)因過(guò)熱燒毀;大電流整流可加裝散熱片。
最大反向電壓Urm:Urm一般小于反向擊穿電壓,選規(guī)格以Urm為準(zhǔn),并留有余量;過(guò)電壓易損壞二極管。
反向飽和電流Is:二極管外加反向電壓時(shí)的電流值;Is反向擊穿前很小,變化也很小;Is會(huì)隨溫度的升高而升高,一般地,常溫下硅管Is<1μA,鍺管Is=30~300μA。
最高工作頻率Fm:指二極管能保持良好工作特性的最高工作頻率。
不同用途的二極管差異
整流二極管
大部分二極管所具備的電流方向性我們通常稱之為“整流(Rectifying)”功能,
將交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔堋?/p>
面接觸結(jié)構(gòu),多采用硅材料,能承受較大的正向電流和較高的反向電壓。性能較穩(wěn)定,但因結(jié)電容較大,不宜工作在高頻電路中,所以不能作為檢波管使用。有金屬和塑料封裝。
檢波二極管
檢波二極管是用于把疊加在高頻載波上的低頻信號(hào)檢出來(lái)的器件,它具有較高的檢波效率和良好的頻率特性。
鍺材料點(diǎn)接觸型、工作頻率可達(dá)400MHz,正向壓降小,結(jié)電容小,檢波效率高,頻率特性好,為2AP型。
類(lèi)似點(diǎn)觸型那樣檢波用的二極管,除用于檢波外,還能夠用于限幅、削波、調(diào)制、混頻、開(kāi)關(guān)等電路。也有為調(diào)頻檢波專用的特性一致性好的兩只二極管組合件。
多采用玻璃封裝或陶瓷外殼封裝,以獲得良好的高頻特性。
開(kāi)關(guān)二極管
關(guān)二極管是半導(dǎo)體二極管的一種,是為在電路上進(jìn)行“開(kāi)”、“關(guān)”而特殊設(shè)計(jì)制造的一類(lèi)二極管。它由導(dǎo)通變?yōu)榻刂够蛴山刂棺優(yōu)閷?dǎo)通所需的時(shí)間比一般二極管短。
開(kāi)關(guān)二極管的勢(shì)壘電容一般極小,這就相當(dāng)于堵住了勢(shì)壘電容這條路,達(dá)到了在高頻條件下還可以保持好的單向?qū)щ娦缘男Ч?/p>
開(kāi)關(guān)二極管從截止(高阻狀態(tài))到導(dǎo)通(低阻狀態(tài))的時(shí)間叫開(kāi)通時(shí)間;從導(dǎo)通到截止的時(shí)間叫反向恢復(fù)時(shí)間;兩個(gè)時(shí)間之和稱為開(kāi)關(guān)時(shí)間。一般反向恢復(fù)時(shí)間大于開(kāi)通時(shí)間,故在開(kāi)關(guān)二極管的使用參數(shù)上只給出反向恢復(fù)時(shí)間。開(kāi)關(guān)二極管的開(kāi)關(guān)速度是相當(dāng)快的,像硅開(kāi)關(guān)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間只有幾納秒,即使是鍺開(kāi)關(guān)二極管,也不過(guò)幾百納秒。
開(kāi)關(guān)二極管具有開(kāi)關(guān)速度快、體積小、壽命長(zhǎng)、可靠性高等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備的開(kāi)關(guān)電路、檢波電路、高頻和脈沖整流電路及自動(dòng)控制電路中。
穩(wěn)壓二極管
穩(wěn)壓二極管,是指利用PN結(jié)反向擊穿狀態(tài),其電流可在很大范圍內(nèi)變化而電壓基本不變的現(xiàn)象,制成的起穩(wěn)壓作用的二極管。
穩(wěn)壓二極管的伏安特性曲線的正向特性和普通二極管差不多,反向特性是在反向電壓低于反向擊穿電壓時(shí),反向電阻很大,反向漏電流極小。但是,當(dāng)反向電壓臨近反向電壓的臨界值時(shí),反向電流驟然增大,稱為擊穿。
變?nèi)荻O管
變?nèi)荻O管(Varactor Diodes)又稱"可變電抗二極管"。材料多為硅或砷化鎵單晶,并采用外延工藝技術(shù)。
它一種利用PN結(jié)電容(勢(shì)壘電容)與其反向偏置電壓Vr的依賴關(guān)系及原理制成的二極管,其結(jié)構(gòu)圖如下。
變?nèi)荻O管的作用是利用PN結(jié)之間電容可變的原理制成的半導(dǎo)體器件,在高頻調(diào)諧、通信等電路中作可變電容器使用。
變?nèi)荻O管屬于反偏壓二極管,改變其PN結(jié)上的反向偏壓,即可改變PN結(jié)電容量。反向偏壓越高,結(jié)電容則越少,反向偏壓與結(jié)電容之間的關(guān)系是非線性的。
變?nèi)荻O管的電容值與反向偏壓值的關(guān)系圖解:
反向偏壓增加,造成電容減少;
反向偏壓減少,造成電容增加;
反偏電壓愈大,則結(jié)電容愈小。
發(fā)光二極管
發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)ED。由含鎵(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。
當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見(jiàn)光,因而可以用來(lái)制成發(fā)光二極管。砷化鎵二極管發(fā)紅光,磷化鎵二極管發(fā)綠光,碳化硅二極管發(fā)黃光,氮化鎵二極管發(fā)藍(lán)光。因化學(xué)性質(zhì)又分有機(jī)發(fā)光二極管OLED和無(wú)機(jī)發(fā)光二極管LED。
阻尼二極管
阻尼二極管類(lèi)似于高頻、高壓整流二極管,其特點(diǎn)是具有較低有電壓降和較高的工作頻率,且能承受較高的反向擊穿電壓和較大的峰值電流。
阻尼二極管主要用在電視機(jī)中,作為阻尼二極管、升壓整流二極管或大電流開(kāi)關(guān)二極管使用。
二極管芯組
整流橋堆(半橋、全橋):
高壓硅堆(多個(gè)硅二極管串聯(lián)):
二極管的檢測(cè)