工作原理:晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的pn结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于pn结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。当外加的反向电压高到一定程度时,pn结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。pn结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。二极管在电子电路中扮演着关键角色。中山稳压二极管定制
二极管(Diode)具有单向导电性,即只允许电流沿着一个方向流动,而阻挡反向电流流动。二极管是电子电路中较基本的元件之一,普遍应用于各种电子设备中。单向导通性的实验说明:当输入电源电压Vi比稳压二极管的稳定电压VZ低时,稳压二极管没有击穿而处于反向截止区,此时电路回路中只有比较小的反向漏电电流IR(reverse leakage current),这种工作状态不是稳压二极管的正常工作状态,因为输出电压Vo是随输入电压Vi变化的,没有达到输出稳定电压的目的,如下图所示:当输入电源电压Vi比稳压二极管稳定电压ZT高时,稳压二极管被反向电压击穿,此时回路电流急剧增加。中山稳压二极管定制快恢复二极管在开关电源中应用普遍,具有快速恢复、低反向峰值电流和低反向漏电流等特点。
二极管的正向特性,当外加正向电压时,随着电压U的逐渐增加,电流I也增加。但在开始的一段,由于外加电压很低。外电场不能克服PN结的内电场,半导体中的多数载流子不能顺利通过阻挡层,所以这时的正向电流极小(该段所对应的电压称为死区电压,硅管的死区电压约为0~0.5伏,锗管的死区电压约为0~0.2伏)。当外加电压超过死区电压以后,外电场强于PN结的内电场,多数载流子大量通过阻挡层,使正向电流随电压很快增长。即:当V>0,二极管处于正向特性区域。正向区又分为两段:当0<V<Vth时,正向电流为零,Vth称为死区电压或开启电压。当V>Vth时,开始出现正向电流,并按指数规律增长。
二极管伏安特性曲线说明:1.反向特性,二极管两端加上反向电压时,在开始很大范围内,二极管相当于非常大的电阻,反向电流很小,且不随反向电压而变化。此时的电流称之为反向饱和电流IR,见图中OC(OC′)段。2.温度对特性的影响,由于二极管的主要是一个PN结,它的导电性能与温度有关,温度升高时二极管正向特性曲线向左移动,正向压降减小;反向特性曲线向下移动,反向电流增大。3.反向击穿特性,二极管反向电压加到一定数值时,反向电流急剧增大,这种现象称为反向击穿。此时对应的电压称为反向击穿电压,用UBR表示,如图1.11中CD(C′D′)段。二极管在电路中的位置和方向对电路功能有重要影响。
二极管是否损坏如何判断:单负导电性能的检测及好坏的判断,通常,锗材料二极管的正向电阻值为1kΩ左右,反向电阻值为300左右。硅材料二极管的电阻值为5kΩ左右,反向电阻值为(无穷大)。正向电阻越小越好,反向电阻越大越好。正、反向电阻值相差越悬殊,说明二极管的单向导电特性越好。若测得二极管的正、反向电阻值均接近0或阻值较小,则说明该二极管内部已击穿短路或漏电损坏。若测得二极管的正、反向电阻值均为无穷大,则说明该二极管已开路损坏。二极管使用过程中应避免受潮、受震动和受高温影响,以延长其使用寿命。深圳光电二极管供应
二极管在电子设备中常用于信号调节,如调整音频或视频信号的幅度。中山稳压二极管定制
反向偏置(Reverse Bias),在阳极侧施加相对阴极负的电压,就是反向偏置,所加电压为反向偏置。这种情况下,因为N型区域被注入空穴,P型区域被注入电子,两个区域内的主要载流子都变为不足,因此结合部位的耗尽层变得更宽,内部的静电场也更强,扩散电位也跟着变大。这个扩散电位与外部施加的电压互相抵销,让反向的电流更难以通过。更多的细节请参阅“PN结”条目。实际的元件虽然处于反向偏置状态,也会有微小的反向电流(漏电流、漂移电流)通过。当反向偏置持续增加时,还会发生 隧道击穿 或 雪崩击穿 或 崩溃 ,发生急遽的电流增加。开始产生这种击穿现象的(反向)电压被称为 击穿电压 。超过击穿电压以后反向电流急遽增加的区域被称为 击穿区 ( 崩溃区 )。在击穿区内,电流在较大的范围内变化而二极管反向压降变化较小。稳压二极管就利用这个区域的动作特性而制成,可以作为电压源使用。中山稳压二极管定制