二極管知識(shí)介紹

1、 二極管定義二極管定義 定義：二極管也稱(chēng)為晶體二極管，是由空穴型p型半導(dǎo)體和電子型n型半導(dǎo)體結(jié)合而成的PN結(jié), 特點(diǎn)：?jiǎn)蜗驅(qū)щ娦?，正向?qū)ǎ聪蚪刂埂?在電路中的作用：整流、穩(wěn)壓、開(kāi)關(guān)、檢波、變?nèi)?、觸發(fā)。 二極管的分類(lèi)n 按材料：硅二極管、鍺二極管。n 按用途：整流二極管、開(kāi)關(guān)二極管、穩(wěn)壓二極管、瞬態(tài)電壓抑制二極管、發(fā)光二極管、變?nèi)荻O管等。l 在電路 中符號(hào) 極性識(shí)別：所有二極管的封裝都是在負(fù)極處標(biāo)有色標(biāo)，即色標(biāo)處為負(fù)極。負(fù)極負(fù)極負(fù)極負(fù)極 二極管的伏安特性二極管的伏安特性如圖Fig-1所示為二極管伏安特性曲線。橫坐標(biāo)表示加在二極管兩極的電壓，縱坐標(biāo)表示流過(guò)二極管的電流。n 第一象限為二極管正

2、向特性曲線，此時(shí)二極管正極電壓大于負(fù)極電壓，電流從正極流向負(fù)極。l當(dāng)VVA時(shí)，此時(shí)電壓不足以克服PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)的阻擋作用，正向電流幾乎為零，這一段稱(chēng)為正向死區(qū)，這個(gè)不能使二極管導(dǎo)通的電壓稱(chēng)為死區(qū)電壓。l當(dāng)VAVVB時(shí)，PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)被克服，二極管導(dǎo)通，電流隨電壓增大迅速上升，在正常使用的電流范圍內(nèi)，導(dǎo)通時(shí)二極管的端電壓值幾乎不變，這個(gè)電壓稱(chēng)為二極管的正向電壓。n 第二象限為二極管反向特性曲線，此時(shí)二極管正極電壓小 于負(fù)極電壓，電流從負(fù)極流向正極。l當(dāng)VVC時(shí)，反向電流迅速增大，此時(shí)二極管處于擊穿狀態(tài),VC稱(chēng)為二極管的最高反向工作電壓。l二極管處于擊穿狀態(tài)時(shí)，會(huì)失去單向?qū)щ姷奶匦浴?二極管的主要特性

3、參數(shù)二極管的主要特性參數(shù) 1.最大正向整流電流（IFM)：二極管長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)所允許通過(guò)的最大正向電流，如果電路的實(shí)際工作電流超過(guò)這個(gè)電流，二極管會(huì)迅速發(fā)熱并可能燒毀PN結(jié)，使二極管永久損壞。 2.最高反向工作電壓（VRM)：當(dāng)加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時(shí)，二極管會(huì)擊穿，失去單向?qū)щ娔芰?，這個(gè)擊穿電壓就是最高反向工作電壓。 3.反向恢復(fù)時(shí)間（trr)：二極管兩端從正向電壓變成反向電壓時(shí)，電流一般不能瞬時(shí)截止，要延遲一定的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間就是反向恢復(fù)時(shí)間，它直接影響二極管的開(kāi)關(guān)速度。 4.反向飽和電流（IR)：也稱(chēng)為漏電流，在反向偏壓一定的情況下，反向飽和電流的大小決定了二極管本身的功耗，

4、反向飽和電流越大，二極管的功耗就越大，本體就會(huì)發(fā)熱。因此反向飽和電流影響二極管的可靠性，其值越小越好。 5.正向電壓（VFM)：正向電壓越大，二極管的功耗就越大，影響二極管的可靠性，其值越小越好。硅二極管為0.7V，鍺二極管為0.2V。因?yàn)橐@得各種性能的PN結(jié)，制造商在設(shè)計(jì)PN結(jié)時(shí)，都會(huì)對(duì)PN結(jié)的結(jié)構(gòu)和摻雜進(jìn)行改變，獲得各種正向電壓的二極管。 6.最高工作頻率（FM)：二極管具有單向?qū)щ娦缘淖罡呓涣餍盘?hào)的頻率，如果超過(guò)此頻率進(jìn)行工作，二極管的單向?qū)щ娦詫?huì)退化或消失。 第一章第一章: : 整流二極管整流二極管 整流二極管整流二極管 整流二極管主要用于整流電路中，利用PN結(jié)的單向?qū)щ娦园呀涣麟?/p>

5、轉(zhuǎn)變成脈動(dòng)直流電。 分類(lèi)：普通整流二極管、快恢復(fù)整流二極管、肖特基整流二極管等。 一般在要求反向耐壓及正向?qū)娏鳚M足要求的基礎(chǔ)上分為如下情況： n 1.對(duì)開(kāi)關(guān)電源初級(jí)整流的整流管或接有容性負(fù)載或感性負(fù)載處的整流管，要求承受浪涌 電壓和浪涌電流的能力較強(qiáng).n 2.對(duì)開(kāi)關(guān)電源次級(jí)整流的整流管，要求反向恢復(fù)時(shí)間要快，正向壓降要小，整流效率要高，否則會(huì)引起低壓斷電等故障。同時(shí)反向恢復(fù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也會(huì)對(duì)PWM電路造成不良影響。交流電脈動(dòng)直流流電 整流二極管整流二極管PULSPULS產(chǎn)品常用的整流二極管舉列產(chǎn)品常用的整流二極管舉列型號(hào)型號(hào)參數(shù)參數(shù)外形圖片外形圖片US1x系列 VRM: 50-1000V、V

6、FM: 1.0-1.7V、IFM: 30A、trr: 50-75nsBYV32E系列VRM: 100-200V、VFM: 0.85V、IFM: 20A、trr: 25nsBAW156VRM: 85V、VFM: 1.25V、IFM: 4A、trr: 3s 第二章第二章: : 開(kāi)關(guān)二極管開(kāi)關(guān)二極管 開(kāi)關(guān)二極管開(kāi)關(guān)二極管 開(kāi)關(guān)二極管作用： 利用了二極管的單向?qū)щ娞匦?。在PN結(jié)加上正向電壓后，其導(dǎo)通電阻很?。欢由戏聪螂妷汉蠼刂?，其電阻很大。因此在電路中起到控制電流接通或關(guān)斷的作用。 開(kāi)關(guān)二極管開(kāi)關(guān)時(shí)間說(shuō)明：n 開(kāi)關(guān)時(shí)間為開(kāi)通時(shí)間和反向恢復(fù)時(shí)間的總和。其中，開(kāi)通時(shí)間是指開(kāi)關(guān)二極管從截止到導(dǎo)通所需的時(shí)間

7、；反向恢復(fù)時(shí)間是指導(dǎo)通到截止所需的時(shí)間。n 開(kāi)關(guān)速度是很快的，而其反向恢復(fù)時(shí)間又遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于開(kāi)通時(shí)間，故在規(guī)格書(shū)中給出的一般是反向恢復(fù)時(shí)間。 開(kāi)關(guān)二極管的優(yōu)點(diǎn)：具有開(kāi)、關(guān)速度快，體積小，可靠性強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 開(kāi)關(guān)二極管開(kāi)關(guān)二極管PULSPULS產(chǎn)品常用的開(kāi)關(guān)二極管舉列產(chǎn)品常用的開(kāi)關(guān)二極管舉列型號(hào)型號(hào)參數(shù)參數(shù)外形圖片外形圖片BAV99系列VRM: 85V、VFM: 1.25V、IFM: 4.5A、trr: 4nsMCL4148VRM: 100V、VFM: 1.0V、IFM: 0.5A、trr: 4nsBAV103VRM: 250V、VFM: 1.0V、IFM: 1.0A、trr: 50ns

8、第三章第三章: : 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管(ZENER)(ZENER) 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管 定義：穩(wěn)壓二極管（又叫齊納二極管）是一種硅材料制成的面接觸型晶體二極管， 簡(jiǎn)稱(chēng)穩(wěn)壓管。 特性：主要利用其在反向電壓臨近擊穿電壓時(shí)反向電流急劇增大，發(fā)生可逆性擊穿的特性，盡管電流在很大范圍內(nèi)變化，但二極管的電壓基本穩(wěn)定在擊穿電壓附近。 主要參數(shù)n 穩(wěn)定電壓VZ: 穩(wěn)壓二極管在反向擊穿區(qū)時(shí)的工作電壓，這個(gè)數(shù)值隨工 作電流和溫度的不同略有變化。n 穩(wěn)定電流Iz：穩(wěn)壓二極管允許長(zhǎng)期通過(guò)的最大穩(wěn)壓電流，穩(wěn)壓管的實(shí) 際工作電流要小于此IZ值，否則穩(wěn)壓管會(huì)因電流過(guò)大而 過(guò)熱損壞。 n 動(dòng)態(tài)電阻RZ：穩(wěn)壓管兩端電壓變化

9、與電流變化的比值。該比值隨 工作電流的不同而改變，一般是工作電流愈大，動(dòng)態(tài) 電阻則愈小。RZ= VZ/Iz.穩(wěn)壓二極管的伏安特性 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管PULSPULS產(chǎn)品常用的穩(wěn)壓二極管舉列產(chǎn)品常用的穩(wěn)壓二極管舉列型號(hào)型號(hào)參數(shù)參數(shù)外形圖片外形圖片BZG03系列VZ : 10-270V、 Iz: 2-50mA.TZMC系列VZ : 2.4-75V、 Iz: 2.5-5mA.ZMM系列VZ : 0.7-79V、 Iz: 7.8-340mA. 第四章第四章: : 瞬態(tài)電壓抑制二極管（瞬態(tài)電壓抑制二極管（TVS)TVS) TVSTVS二極管二極管 特性：當(dāng)高能量的瞬時(shí)過(guò)壓脈沖加在TVS二極管，它的工作

10、阻抗能立即降至很低的導(dǎo)通值，允許大電流通過(guò)，并將電壓箝制到預(yù)定數(shù)值。 作用：根據(jù)TVS二極管的特性可知其在電路中的作用是有效地保護(hù)電子線路中的精密元器件受到瞬時(shí)過(guò)壓脈沖的損壞。 優(yōu)點(diǎn)（相對(duì)于穩(wěn)壓二極管）：n 快速的響應(yīng)時(shí)間。n 低串聯(lián)阻抗。 分類(lèi)：按照極性可分為:n 單極性n 雙極性 TVSTVS二極管二極管 主要參數(shù)n 擊穿電壓VBR：TVS二極管在發(fā)生擊穿的區(qū)域內(nèi)，在規(guī)定的試驗(yàn)電流IBR下器件兩端的電壓稱(chēng)為擊穿電壓，在此區(qū)域內(nèi)，TVS二極管成為低阻抗的通路。n 最大反向脈沖峰值電流IPP：在反向工作時(shí)，在規(guī)定的脈沖條件下，器件允許通過(guò)的最大脈沖峰值電流。n 最大反向工作電壓VRWM：TVS

11、二極管反向工作時(shí)，在規(guī)定的IR下，器件兩端的電壓值。n 最大箝位電壓VC：在脈沖峰值電流IPP下器件兩端的最大電壓值。 TVSTVS二極管二極管PULSPULS產(chǎn)品常用的產(chǎn)品常用的TVSTVS二極管舉列二極管舉列型號(hào)型號(hào)參數(shù)參數(shù)外形圖片外形圖片P6SMB系列IPP: 38-4.8A、VC: 15.6-125V、VRWM: 9.4-77.8V、VBR: 10.5-95.5V1SMB系列IPP: 35.3-4.9A、VC: 17.0-121V、VRWM: 10-75V、VBR: 11.1-92.07VP6KE系列IPP: 55.6-4.6A、VC: 10.8-131V、VRWM: 5.5-73.7

12、V、VBR: 6.12-100V第五章第五章: : 發(fā)光二極管（發(fā)光二極管（LED)LED) 發(fā)光二極管發(fā)光二極管 定義：有砷化鎵、磷化鎵、磷砷化鎵、磷銦砷化鎵或砷鋁化鎵等半導(dǎo)體材料制成， 具有單向?qū)щ姾涂砂l(fā)光特性的二極管，也稱(chēng)為L(zhǎng)ED. 特性：?jiǎn)蜗驅(qū)щ娦?，可發(fā)光性。 結(jié)構(gòu)組成&作用：n 主要由支架、銀膠、晶片、金線、環(huán)氧樹(shù)脂五種物料所組成。n 作用l 支架：用來(lái)導(dǎo)電和支撐。l 銀膠：固定晶片和導(dǎo)電。l 晶片：晶片是LED Lamp的主要組成物料，是發(fā)光的半導(dǎo)體材料。l 金線：連接晶片和外部引腳的導(dǎo)線。l 樹(shù)脂：保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 發(fā)光二極管發(fā)光二極管 主要參數(shù)，除了具有普通二極管的參數(shù)外

13、，還具有以下參數(shù)特性：n 光通量（F)：LED發(fā)出的總的光輻射能量，是LED向各個(gè)方向發(fā)出的光能量之和， 工作電流增加，發(fā)出的光通量也增加。單位：流明（lm). 單色單色LEDLED的光通量最大約的光通量最大約1.0lm1.0lm，白光，白光LEDLED光通量約為光通量約為1.5-1.8lm.1.5-1.8lm.n 發(fā)光強(qiáng)度（IV)：表示發(fā)光二極管亮度大小的參數(shù)，其值為通過(guò)規(guī)定的電流時(shí)，在管 心垂直方向上單位面積所通過(guò)的光通量。單位：坎德拉（mcd).n 發(fā)光波長(zhǎng)()：發(fā)光二極管在一定工作條件下，發(fā)出光的峰值(發(fā)光強(qiáng)度最大的 一點(diǎn))對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，又稱(chēng)為峰值波長(zhǎng)(p)。 應(yīng)用n 指示燈。n 文字-數(shù)字顯示。n 光通信。n 顯示屏。n 節(jié)能燈具。 發(fā)光二極管發(fā)光二極管PULSPULS產(chǎn)品常用的產(chǎn)品常用的TVSTVS二極管舉列二極管舉列型號(hào)型號(hào)材