二極管基礎介紹及運作原理

二極管介紹二極管，（英語：Diode）,電子元件當中，一種具有兩個電極的裝置，只允許電流由單一方向流過，許多的使用是應用其整流的功能。而變容二極管（VaricapDiode）則用來當作電子式的可調電容器。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。二極管最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過（稱為順向偏壓），反向時阻斷（稱為逆向偏壓）。因此，二極管可以想成電子版的逆止閥。早期的真空電子二極管；它是一種能夠單向傳導電流的電子器件。在半導體二極管內部有一個PN結兩個引線端子，這種電子器件按照外加電壓的方向，具備單向電流的傳導性。一般來講，晶體二極管是一個由p型半導體和n型半導體燒結形成的p-n結界面。在其界面的兩側形成空間電荷層，構成自建電場。當外加電壓等于零時，由于p-n結兩邊載流子的濃度差引起擴散電流和由自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)，這也是常態(tài)下的二極管特性。早期的二極管包含"貓須晶體（"Cat'sWhisker"Crystals）”以及真空管（英國稱為"熱游離閥（ThermionicValves）”）。現今最普遍的二極管大多是使用半導體材料如硅或錯。雖然二極管是一個簡單器件，但它卻有許多值得考慮的特性。這些特性通常取決于應用，其中一些應用包括：整流器、信號線或、晶體管關閉、續(xù)流（電感器和電機）等，當然還有專用功能如LED和基準電壓。*油旭網YDU5ANWX0M（油柑網，致力于服務中小批量的，作為以服務與用戶驅動的全品類電子元器件供應平臺，全國現貨供應，品類囊括電阻電容，二三極管等多種主動，被動類電子元器件，價格優(yōu)勢，庫存充足，發(fā)貨及時，一鍵BOM下單，當天可以發(fā)貨）主要作用SI S2VDi 1N4007-220V 身 E? 二極管電路二極管是最常用的電子元件之一，他最大的特性就是單向導電，也就是電流只可以從二極管的一個方向流過，二極管的作用有整流電路，檢波電路，穩(wěn)壓電路，各種調制電路，主要都是由二極管來構成的，其原理都很簡單，正是由于二極管等元件的發(fā)明，才有我們現在豐富多彩的電子信息世界的誕生，既然二極管的作用這么大那么我們應該如何去檢測這個元件呢，其實很簡單只要用萬用表打到電阻檔測量一下正向電阻如果很小，反相電阻如果很大這就說明這個二極管是好的。對于這樣的基礎元件我們應牢牢掌握住他的作用原理以及基本電路，這樣才能為以后的電子技術學習打下良好的基礎二極管正如其三角形符號所表示的，只能在一個方向上傳輸電流，在相反方向則會阻止電流及電壓。該理論是基于半導體結和摻雜區(qū)域的取向。其中最基本的是PN結二極管。工作原理晶體二極管為一個由p型半導體和n型半導體形成的pn結，在其界面處兩側形成空間電荷層，并建有自建電場。當不存在外加電壓時，由于pn結兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。［2當外界有正向電壓偏置時，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。當外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進一步加強，形成在一定反向電壓范圍內與反向偏置電壓值無關的反向飽和電流10。當外加的反向電壓高到一定程度時，pn結空間電荷層中的電場強度達到臨界值產生載流子的倍增過程，產生大量電子空穴對，產生了數值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現象。pn結的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分。二極管偏置，將通過一個較低的正向壓降“自動”傳輸電流一一PN結二極管的典型壓降值為0.7V，肖特基二極管的典型值為0.3V。然而，二極管的快速開關也會引起功耗，其表現形式為在開關期間出現的電壓和電流。反向恢復也會引起功耗，這與SiC等新型半導體材料的技術發(fā)展有關。有許多不同類型的半導體材料用于二極管，包括GaN和GaAs。它們針對不同的需求而有相應的優(yōu)勢，比如更快的恢復時間、更高的阻斷電壓，以及更大的電流容量等。因為這些半導體是基于能隙原理工作，所以二極管產生的熱量會改變其特性。功耗會產生熱量，幸運的是，在關斷時間內，關斷損耗是均衡的。否則，由于產生的電壓和電流量，功耗可能變得非常明顯。主要參數：用來表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術指標，稱為二極管的參數。不同類型的二極管有不同的特性參數。對初學者而言，必須了解以下幾個主要參數：1、最大整流電流IF是指二極管長期連續(xù)工作時，允許通過的最大正向平均電流值，其值與PN結面積及外部散熱條件等有關。因為電流通過管子時會使管芯發(fā)熱，溫度上升，溫度超過容許限度（硅管為141左右，錯管為90左右）時，就會使管芯過熱而損壞。所以在規(guī)定散熱條件下，二極管使用中不要超過二極管最大整流電流值。例如，常用的IN4001-4007型鍺二極管的額定正向工作電流為1A。2、最高反向工作電壓Udrm加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時，會將管子擊穿，失去單向導電能力。為了保證使用安全，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。3、 反向電流Idrm反向電流是指二極管在常溫（25°C）和最高反向電壓作用下，流過二極管的反向電流。反向電流越小，管子的單方向導電性能越好。值得注意的是反向電流與溫度有著密切的關系，大約溫度每升高10C，反向電流增大一倍。例如2AP1型錯二極管，在25C時反向電流若為250uA，溫度升高到35C，反向電流將上升到500uA，依此類推，在75C時，它的反向電流已達8mA，不僅失去了單方向導電特性，還會使管子過熱而損壞。又如，2CP10型硅二極管，25C時反向電流僅為5uA，溫度升高到75C時，反向電流也不過160uA。故硅二極管比錯二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性。4、 動態(tài)電阻Rd二極管特性曲線靜態(tài)工作點Q附近電壓的變化與相應電流的變化量之比。5、 最高工作頻率FmFm是二極管工作的上限頻率。因二極管與PN結一樣，其結電容由勢壘電容組成。所以Fm的值主要取決于PN結結電容的大小。若是超過此值。則單向導電性將受影響。6、 電壓溫度系數auzauz指溫度每升高一攝氏度時的穩(wěn)定電壓的相對變化量。uz為6v左右的穩(wěn)壓二極管的溫度穩(wěn)定