二極管知識大全

錄二極管的結構特性………二極管的工作原理…………二極管的分類………………二極管的主要技術參數(shù)指標二極管的主要作用…………怎樣選擇合適的二極管……時間：2012-2-24

二極管的結構半導體二極管主要由一個結加上電極、引出斷線和管殼構成的。型半導體引出的電極為二極管的正極，型半導體引出的電極為負極。二極管的基本特性與結的基本特性相同。圖結構圖（可雙擊該圖用軟件觀看）二極管的特性普通二極管最顯著的特點是其單向導電性，根據(jù)此特性二極管常用于電子線路中，起到整流、檢波、穩(wěn)壓等作用，二極管的特性曲線如圖2圖2典型二極管的特性曲線及其分區(qū)工作原理二極管的基本原理是根據(jù)二極管的伏安特性，正向導通反向截止，可將雙向變化的交流電轉換成單向脈動的直流電，此轉換過程稱為整流；利用結反向擊穿時，電流在較大的范圍內變化而端電壓基本不變的特性，制成特殊二極管，稱為穩(wěn)壓二極管。中區(qū)為正向死區(qū)。結上加了正向偏壓但仍無電流，該區(qū)寬度隨材料而不同:硅管是鍺管是。中區(qū)為正向導通區(qū)。結上加了正向偏壓后，正向電流呈指數(shù)規(guī)律明顯上升。中區(qū)為反向截止區(qū)。結上加了較大的反向偏壓后，在很大的電壓范圍內維持一個很小的固定的反向漏電流。中區(qū)為反向擊穿區(qū)。結上加了較大的反向偏壓后，在某個電壓值上，結被擊穿引起迅速上升的反向電流。一般的整流、檢波二極管一到此區(qū)就被加在其上的高壓大電流燒毀。但是，專門設計用來工作在此區(qū)的二極管，只要設法將熱量及時導出，同時在電路中限制電流的最大值，它就可以正常工作，一般應用該區(qū)的二極管是專門生產(chǎn)的穩(wěn)壓二極管。二極管的分類二1極管按制造材料不同，分為硅和鍺二極管。表1列出了兩種材料的區(qū)別。表1兩種材料的區(qū)別制造材料死區(qū)電壓值反向電流級別0.5VuA0.7VmA按2結構不同分為點接觸型（管腳式）和面接觸型（表面安裝式）；表2列出了不同接觸型的區(qū)別表2點接觸型和面接觸的區(qū)別接觸形式封裝形式結面積反向電壓和大電流承受能力高頻特性應用場合點接觸型管腳式小小好高頻檢波、數(shù)字電路開關、小電流整流面接觸型表面安裝式大大差低頻電路開關、大電流整流按3作用不同分為普通二極管、穩(wěn)壓二極管、變容二極管、光電二極管、肖特基二極管、發(fā)光二極管及激光二極管。4.3二.極1管主要是根據(jù)二極管在正向導通反向截止的特性，可將雙向變化的交流電轉換成單向脈動的直流電，在電路中起到整流以及數(shù)字開關的作用。4.3穩(wěn).壓2二極管利用結反向擊穿特性來進行穩(wěn)定電壓。在反向擊穿工作狀態(tài)下，只要流過穩(wěn)壓二極管的反向電流不超過管子的最大允許值，結就不會過熱燒壞，且能長期工作。4.3變.容3二極管該管的結電容隨反向電壓的增加而減小，同一管子的最大電容和最小電容之比為5：1。變容二極管在高頻技術（通信、視頻）中有廣泛的應用。4.3光.電4二極管光電二極管的結構也是一個N結，但在結處的管殼上方備有一個窗口能接受外部的光照。它被廣泛應用于電光子技術中，將光信號轉化成電信號。也應用于光耦中，起到隔離強弱電的作用。4.3.發(fā)5光二極管發(fā)光二極管通常加入元素周期表中m、v族元素的化合物半導體，如砷化鎵、磷化鎵等制成。這種二極管在通入正向電流時，發(fā)出紅、黃、綠等可見光。這是由于電子與空穴直接復合而放出能量的結果。在發(fā)光二極管的基礎上，又可制成激光二極管，它發(fā)射的是紅外線?，F(xiàn)在遙控器上應用的就是這種二極管。描述：紅外發(fā)射管專用號為：4.3肖.特6基二極管這種二極管是金屬和雜質半導體接觸而形成的結加上電極引線封裝而成，也具有單向導電性。這種管子基于肖特基效應原理制成，故稱為肖特基二極管，這種管子特點是存儲電荷非常少，因此在正向導通轉換為反向截止時所需開關時間很短。這種管子死區(qū)電壓很小。該二極管常用于混頻與檢波，以及數(shù)字電路。圖形符號如下表3：表3各種二極管在電路中的圖形符號普通二極管穩(wěn)壓二極管變容二極管光電二極管發(fā)光二極管肖特基二極管安裝玻璃式（單位：）圖示如表4目前常用的二極管就是這種規(guī)格的二極管。腳式（單位：）圖示如表。單位：表5安裝腳式B181825目前我們選用的（）二極管就是（）這種規(guī)格的二極管。表面安裝式模壓型（單位：）圖示如表6表6安裝模壓示單位；封裝規(guī)格（系列）二A一二B&HifAA!■HHEMD1608EMD2SOD-523EMD3SOT-416EMD4A1.21.61.6B0.80.81.2UMD2012UMD2SOD-323UMD3SOT-323UMD4SOT-343A1.72.02.0B1.251.251.25SSD2913SSD3(SOT-23)A2.9B1.3SMD2916SMD3(SOT-346)SMD4(SC-61A)A2.92.9B1.61.6PMDU2616PMDU(SOD-123)A2.6B1.6PMDS4526DMDS(SOD-106)A4.5B2.6二極管的主要參數(shù)指標：（環(huán)境溫度為2℃5）.開1關二極管參數(shù)最大整流電流指二極管在一定散熱條件下長期工作時，所允許流過的最大正向平均電流。它由結的結面積和散熱條件決定。最大反向工作電壓峰值指二極管運行時允許承受的最大反向電壓。通常將二極管的擊穿電壓的一般定為R反向電流指在室溫和最大反向工作電壓下的反向電流。其值越小，二極管的單向導電性越好。環(huán)境溫度對影響很大，使用時要充分注意。最高工作頻率該值由結的結電容大小來決定。超過此值，二極管的導電性能變差，甚至會失去單向導電性。當二極管工作在高頻環(huán)境下才考慮。導通時間二極管在有正向電壓加于N結到二極管導通的時間。5.穩(wěn)2壓二極管（又稱齊納二極管）穩(wěn)定電壓指穩(wěn)壓管反向電壓為規(guī)定值時，穩(wěn)壓管兩端的電壓。對于同一型號的穩(wěn)壓管，的值也不完全相同，一般給出一個范圍，如的范圍為。最大穩(wěn)定電流維持穩(wěn)定電壓的工作的電流。它是在一個范圍內變化的，當工作電流低于此值時，穩(wěn)壓效果很差，甚至不能實現(xiàn)穩(wěn)壓。穩(wěn)態(tài)電阻定義為AAz值越小，穩(wěn)定性越好。最大允許耗散功率管子不致過熱而損壞結所允許的最大功率損耗。公式如下：溫度系數(shù)aa是隨溫度變化的大小。定義aAAX。對于穩(wěn)壓管，小于時a為負，大于時a為正；WaW時，a最小。結型二極管中損耗的功率是X，使結溫升高。溫度對二極管的特性是有影響的。所以結溫必須保持遠小于30℃0，以免破壞內部金屬化層及焊接合金。膨脹與收縮會在不同材料的界面上產(chǎn)生高剪切力。溫度太高時，本征載流子濃度太高，不利于正常工作。廠家一般規(guī)定了最大容許結溫。其典型值對鍺二極管是10℃0，對硅二極管是17℃5。

5.2限.流6電阻的選擇因為穩(wěn)定電流的取值是一個范圍，故限流電阻可在一個范圍內取值。為保證穩(wěn)壓電路可靠地工作，的選擇應保證在正常工作范圍內。設穩(wěn)壓二極管所允許的最小工作電流為，最大工作電流為，電網(wǎng)電壓最高時整流濾波電路的輸出電壓為，最低時為m負載電流的最大值為，最小為m根據(jù)下列公式可計算出的取值范圍：（X（）（x（）I二極管的主要作用6.整1流作用利用二極管的單向導電性，可將雙向變化的交流電轉換成單向脈動直流電。整流二極管應用于單向半波整流電路、單向橋式整流電路及倍壓整流電路中。6.穩(wěn)2壓作用經(jīng)整流濾波后的直流電壓，不能保證是穩(wěn)定的。因為整流濾波電路存在內阻，當負載電阻改變時輸出的直流電壓會隨之改變，因此在整流濾波電路后必須采用能實現(xiàn)穩(wěn)定直流電壓作用的電路，即直流穩(wěn)壓電路。怎樣選擇合適的二極管整1流二極管.1單.向1半波整流電路如圖3所示，在單向半波整流電路中，加于整流電路的交流電壓和流過二極管二極管導通時壓降幾乎為零。流經(jīng)二極管的電流即負載電流o二極管截止時承受電壓為反向電。電網(wǎng)電壓壓，其最大值為。電網(wǎng)電壓圖3單向半波整流電路圖示所以選擇二極管時應滿足以下條件：；4（即4）式中：一――為二極管最大整流電流；―――為二極管最大反向峰值電壓；―――為電路負載電流；―――為變壓器輸出電壓；R為直流負載電阻。7.1單.向2橋式整流電路如圖1-所4示，在橋式整流電路中，二極管兩兩輪流導通，即在一個電源周期內，每對工作半個周期，所以流過每個管子的平均電流為，每半個周期二極管承受的最大反向電壓峰值為圖4單相橋式整流電路示圖橋式整流電路對二極管的要求是：三三式中：為二極管最大整流電流；為二極管大反向峰值電壓；為電路負載電流；為變壓器輸出電壓；為直流負載電阻。穩(wěn)2壓二極管選擇穩(wěn)壓管主要參數(shù)是穩(wěn)定電壓值和最大穩(wěn)定反向電流值圖5穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓管的工作原理如圖5，圖中Ui為輸入電壓，U0為輸出穩(wěn)壓電壓，Ir=Iz+I。，R為限流電阻，穩(wěn)壓過程可以簡述為：Uit一Uo(Uz)I—Izf—IRt—URt—UoI限流電阻的選擇因為穩(wěn)定電流IZ的取值是一個范圍，故限流電阻R可在一個范圍內取值。為保證穩(wěn)壓電