二极管,作为电子学中的基础元件,承载着电流单向导通的重要功能。它的内部结构由P型半导体和N型半导体紧密结合而成,形成了一个PN结。这个PN结是二极管工作的重要部分,它决定了电流只能从一个方向流过。二极管,这个在电子世界中不可或缺的元件,就像一位沉默的守护者,默默地在电路中发挥着关键作用。它的结构简单,却拥有非凡的功能,能够控制电流的流向,实现电路的开关操作。当二极管正向偏置时,它就像一个打开的闸门,允许电流顺利通过;而当反向偏置时,它则紧闭门户,阻止电流的流动。这种特性使得二极管在整流、检波、放大等多种电路中都有广泛的应用。二极管的价格相对低廉,这使得它在电子制造业中得到了广泛应用。TYN820功率三极管
整流、开关二极管主要参数:(7)结电容Cj(Capacitancebetweenterminals)PN结之间形成的寄生电容,该电容影响着工作频率和反向恢复时间,越小越好。(8)**工作频率fM由于PN结的结电容存在,当工作频率超过某一值时,它的单向导电性将变差。(9)正向恢复时间tfrtfr为二极管正向导通电流所需的通断时间,如下图所示。当一个快速上升的脉冲作用于二极管时,由于载流子积累,它不会立即进入导电状态。在tfr期间,二极管即使在正向也表现出高电阻。换句话说,tfr是电流向二极管阴极端扩散所需的时间。tfr定义为在规定的正向电流(IF)下,正向电压达到峰值并下降到VF的110%所需的时间,不同厂商定义不一样。(10)反向恢复时间trr(Reverserecoverytime)开关二极管从导通状态到完全关闭状态所经过的时间,一般取IR最大值的25%或10%那个时间点,不同厂商定义不一样。一般关断后电子不能瞬间停止,有一定量的反向电流流过。其漏电流越大损耗也越大。二极管阻断反向电流之前需要首先释放结电容存储的电荷,所以这个放电过程就带来了反向恢复时间。 STF17N62K3二极管的发展历史见证了半导体技术的飞速进步。
二极管有多种类型,如普通二极管、肖特基二极管、发光二极管(LED)等。每种二极管都有其独特的特性和应用。例如,肖特基二极管具有较低的正向压降和快速开关速度,适用于高频电路;而LED则能将电能转换为光能,广泛应用于照明和显示领域。二极管的发展经历了多个阶段,从早期的晶体二极管到现代的半导体二极管,其性能和可靠性不断提高。随着材料科学和制造技术的进步,二极管的尺寸不断缩小,性能不断优化,为电子技术的发展奠定了坚实基础。
如何快速判断二极管好坏?1.示波器测试法:使用示波器测试二极管时,给二极管正向施加电压,观察示波器显示的波形。正常的二极管会导通并显示一个较小的正向导通电压(正向滞后),而坏的二极管会出现打火、无明显的波形或没有反应。这种方法需要有示波器和一定的电路测试知识。2.万用表测试法:使用万用表进行二极管测试是一种简单快速的方法。将万用表调整到二极管测试档位(通常是二极管符号),然后将二极管的正极和负极分别连接到万用表的测试引脚上。正常的二极管在正向导通时,万用表会显示一个较低的电压值(通常是几百毫伏),而在反向关断时,万用表会显示一个较高的电阻值(通常是无穷大)。3.二极管灯泡测试法:准备一个电池、一个灯泡和一根导线。将导线插入灯泡的两个端口中,然后将一端连接到电池的正极,另一端用于测试二极管。将二极管的正负极分别接触到导线的两端,如果灯泡亮起则说明二极管是好的,如果灯泡不亮则说明二极管可能损坏。4.口试法:这是一种简单粗暴的方法,适用于二极管外观没有明显损坏的情况。用手指触摸二极管的金属端子,如果感觉到有热或轻微震动,则说明二极管可能是好的。当然,这种方法只能初步判断,不能完全准确。 在电路中,二极管常被用作整流器,将交流电转换为直流电。
二极管是一种具有特殊电性能的半导体器件,其特性主要包括以下几个方面:单向导通特性:二极管只允许电流从它的正极流向负极,而不能反向流动。这是二极管基本的特性,也是它在电路中得以广泛应用的基础。当给二极管加上正向电压时,二极管可以处于导通状态,允许电流通过;而当加上反向电压时,二极管则处于截止状态,阻止电流通过。导通后管压降基本不变特性:二极管在正向导通后,其两端的电压(正向压降)基本保持不变。对于硅二极管,这一管压降通常是;而对于锗二极管,正向压降约为。这种特性使得二极管在稳压电路中有着重要应用。温度特性:二极管的PN结导通后的压降并非一直不变,而是会随着温度的升高而略有下降。这一特性使得二极管在构成温度补偿电路时非常有用。正向电阻可变特性:二极管导通后,其正向电阻会随着电流的变化而微小改变。正向电流越大,正向电阻越小;反之则大。 在数字电路中,二极管常被用作逻辑门的基本组件,实现信号的逻辑运算。STF17N62K3
二极管的重要部分是PN结,它决定了二极管的导电特性。TYN820功率三极管
二极管特性参数:用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标,称为二极管的参数。不同类型的二极管有不同的特性参数。[4]伏安特性二极管具有单向导电性,二极管的伏安特性曲线如图2所示[5]。在二极管加有正向电压,当电压值较小时,电流极小;当电压超过,电流开始按指数规律增大,通常称此为二极管的开启电压;当电压达到约,二极管处于完全导通状态,通常称此电压为二极管的导通电压,用符号UD表示[4]。对于锗二极管,开启电压为,导通电压UD约为。在二极管加有反向电压,当电压值较小时,电流极小,其电流值为反向饱和电流IS。当反向电压超过某个值时,电流开始急剧增大,称之为反向击穿,称此电压为二极管的反向击穿电压,用符号UBR表示。不同型号的二极管的击穿电压UBR值差别很大,从几十伏到几千伏[4]。正向特性外加正向电压时,在正向特性的起始部分,正向电压很小,不足以克服PN结内电场的阻挡作用,正向电流几乎为零,这一段称为死区。这个不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。[4]当正向电压大于死区电压以后,PN结内电场被克服,二极管正向导通,电流随电压增大而迅速上升。在正常使用的电流范围内,导通时二极管的端电压几乎维持不变。 TYN820功率三极管