二極管主要分類(lèi):穩(wěn)壓管是一種特殊的面接觸型半導(dǎo)體硅二極管,具有穩(wěn)定電壓的作用。穩(wěn)壓管與普通二極管的主要區(qū)別在于,穩(wěn)壓管是工作在PN結(jié)的反向擊穿狀態(tài)。通過(guò)在制造過(guò)程中的工藝措施和使用時(shí)限制反向電流的大小,能保證穩(wěn)壓管在反向擊穿狀態(tài)下不會(huì)因過(guò)熱而損壞。穩(wěn)壓管與一般二極管不一樣,它的反向擊穿是可逆的,只要不超過(guò)穩(wěn)壓管電流的允許值,PN結(jié)就不會(huì)過(guò)熱損壞,當(dāng)外加反向電壓去除后,穩(wěn)壓管恢復(fù)原性能,所以穩(wěn)壓管具有良好的重復(fù)擊穿特性。光電二極管光電二極管又稱(chēng)光敏二極管。它的管殼上備有一個(gè)玻璃窗口,以便于接受光照。其特點(diǎn)是,當(dāng)光線照射于它的PN結(jié)時(shí),可以成對(duì)地產(chǎn)生自由電子和空穴,使半導(dǎo)體中少數(shù)載流子的濃度提高,在一定的反向偏置電壓作用下,使反向電流增加。因此它的反向電流隨光照強(qiáng)度的增加而線性增加。[4]當(dāng)無(wú)光照時(shí),光電二極管的伏安特性與普通二極管一樣。光電二極管作為光控元件可用于各種物體檢測(cè)、光電控制、自動(dòng)報(bào)警等方面。當(dāng)制成大面積的光電二極管時(shí),可當(dāng)作一種能源而稱(chēng)為光電池。此時(shí)它不需要外加電源,能夠直接把光能變成電能。[4]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(jiǎn)稱(chēng)LED。在電路中,二極管常被用作整流器,將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。BTA2008W-600D
二極管有多種類(lèi)型,如普通二極管、肖特基二極管、發(fā)光二極管(LED)等。每種二極管都有其獨(dú)特的特性和應(yīng)用。例如,肖特基二極管具有較低的正向壓降和快速開(kāi)關(guān)速度,適用于高頻電路;而LED則能將電能轉(zhuǎn)換為光能,廣泛應(yīng)用于照明和顯示領(lǐng)域。二極管的發(fā)展經(jīng)歷了多個(gè)階段,從早期的晶體二極管到現(xiàn)代的半導(dǎo)體二極管,其性能和可靠性不斷提高。隨著材料科學(xué)和制造技術(shù)的進(jìn)步,二極管的尺寸不斷縮小,性能不斷優(yōu)化,為電子技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。STB15NM60ND二極管的正向電壓降是評(píng)價(jià)其性能的重要指標(biāo)之一。
怎么測(cè)量二極管的好壞?測(cè)量二極管的好壞:使用數(shù)字萬(wàn)用表或具有二極管測(cè)試功能的萬(wàn)用表,將紅色測(cè)試引腳連接到二極管的正極,黑色測(cè)試引腳連接到二極管的負(fù)極。通過(guò)測(cè)試正向電壓和反向電阻來(lái)判斷二極管的好壞。正常情況下,二極管導(dǎo)通時(shí),正向電壓接近額定值,反向電阻很高,接近無(wú)窮大。若二極管損壞,正向電壓會(huì)非常低或反向電阻顯示無(wú)窮大。這些測(cè)試可用于確定二極管的工作狀態(tài)。準(zhǔn)備工作:將萬(wàn)用表選擇為二極管測(cè)試模式。確保紅色測(cè)試引腳連接到二極管的正極(稱(chēng)為陽(yáng)極),黑色測(cè)試引腳連接到二極管的負(fù)極(稱(chēng)為陰極)。正向電壓測(cè)試:將二極管的正極與測(cè)試引腳連接,負(fù)極與測(cè)試引腳連接。讀取萬(wàn)用表上的正向電壓值。正常情況下,如果二極管正常工作,讀數(shù)應(yīng)接近于二極管的額定正向電壓(通常為)。反向電阻測(cè)試:將二極管的正極與測(cè)試引腳連接,負(fù)極與測(cè)試引腳連接。讀取萬(wàn)用表上的反向電阻值。正常情況下,二極管在反向時(shí)應(yīng)具有高阻值,接近于無(wú)窮大。如果萬(wàn)用表顯示一個(gè)非常低的反向電阻值或接近于零,那可能表示二極管出現(xiàn)問(wèn)題。通過(guò)測(cè)量正向電壓和反向電阻,我們可以初步判斷二極管的好壞。如果正向電壓接近額定值且反向電阻很高,那么二極管是正常的。
用來(lái)表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術(shù)指標(biāo),稱(chēng)為二極管的參數(shù)。不同類(lèi)型的二極管有不同的特性參數(shù)。二極管主要參數(shù):是指二極管長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí),允許通過(guò)的**正向平均電流值,其值與PN結(jié)面積及外部散熱條件等有關(guān)。因?yàn)殡娏魍ㄟ^(guò)管子時(shí)會(huì)使管芯發(fā)熱,溫度上升,溫度超過(guò)容許限度(硅管為141左右,鍺管為90左右)時(shí),就會(huì)使管芯過(guò)熱而損壞。所以在規(guī)定散熱條件下,二極管使用中不要超過(guò)二極管**整流電流值。例如,常用的IN4001-4007型鍺二極管的額定正向工作電流為1A。加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時(shí),會(huì)將管子擊穿,失去單向?qū)щ娔芰Α榱吮WC使用安全,規(guī)定了最高反向工作電壓值。例如,IN4001二極管反向耐壓為50V,IN4007反向耐壓為1000V。 深入了解二極管的工作原理,有助于更好地應(yīng)用它于實(shí)際電路中。
二極管在穩(wěn)壓電路中的作用:穩(wěn)壓電路中,二極管常用作參考電壓源或電壓調(diào)整元件。例如,在齊納穩(wěn)壓電路中,利用齊納二極管的反向擊穿特性,可以穩(wěn)定輸出電壓。此外,二極管還可以與電阻、電容等元件組合,構(gòu)成各種復(fù)雜的穩(wěn)壓電路。二極管在數(shù)字電路中的應(yīng)用:在數(shù)字電路中,二極管常用作邏輯門(mén)的輸入保護(hù)元件或?qū)崿F(xiàn)邏輯功能的輔助元件。例如,在TTL邏輯門(mén)電路中,二極管用于防止輸入端過(guò)壓損壞門(mén)電路。此外,二極管還可以與晶體管組合,構(gòu)成各種邏輯功能電路。光電二極管可將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),是光通信的關(guān)鍵元件。HBS510-HF
穩(wěn)壓二極管能穩(wěn)定電壓,為電子設(shè)備提供穩(wěn)定的電源支持。BTA2008W-600D
整流、開(kāi)關(guān)二極管主要參數(shù):(7)結(jié)電容Cj(Capacitancebetweenterminals)PN結(jié)之間形成的寄生電容,該電容影響著工作頻率和反向恢復(fù)時(shí)間,越小越好。(8)**工作頻率fM由于PN結(jié)的結(jié)電容存在,當(dāng)工作頻率超過(guò)某一值時(shí),它的單向?qū)щ娦詫⒆儾?。?)正向恢復(fù)時(shí)間tfrtfr為二極管正向?qū)娏魉璧耐〝鄷r(shí)間,如下圖所示。當(dāng)一個(gè)快速上升的脈沖作用于二極管時(shí),由于載流子積累,它不會(huì)立即進(jìn)入導(dǎo)電狀態(tài)。在tfr期間,二極管即使在正向也表現(xiàn)出高電阻。換句話說(shuō),tfr是電流向二極管陰極端擴(kuò)散所需的時(shí)間。tfr定義為在規(guī)定的正向電流(IF)下,正向電壓達(dá)到峰值并下降到VF的110%所需的時(shí)間,不同廠商定義不一樣。(10)反向恢復(fù)時(shí)間trr(Reverserecoverytime)開(kāi)關(guān)二極管從導(dǎo)通狀態(tài)到完全關(guān)閉狀態(tài)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間,一般取IR最大值的25%或10%那個(gè)時(shí)間點(diǎn),不同廠商定義不一樣。一般關(guān)斷后電子不能瞬間停止,有一定量的反向電流流過(guò)。其漏電流越大損耗也越大。二極管阻斷反向電流之前需要首先釋放結(jié)電容存儲(chǔ)的電荷,所以這個(gè)放電過(guò)程就帶來(lái)了反向恢復(fù)時(shí)間。 BTA2008W-600D