光二極管?紅外發光二極管?紅外接收二極管?激光二極管6主要應用?電子電路應用?工業產品應用二極管結構組成編輯二極管就是由一個PN結加上相應的電極引線及管殼封裝而成的。[4]采用不同的摻雜工藝,通過擴散作用,將P型半導體與N型半導體制作在同一塊半導體(通常是硅或鍺)基片上,在它們的交界面就形成空間電荷區稱為PN結。[4]由P區引出的電極稱為陽極,N區引出的電極稱為陰極。因為PN結的單向導電性,二極管導通時電流方向是由陽極通過管子內部流向陰極。[4]各種二極管的符號二極管的電路符號如圖所示。二極管有兩個電極,由P區引出的電極是正極,又叫陽極;由N區引出的電極是負極,又叫陰極。三角箭頭方向表示正向電流的方向,二極管的文字符號用VD表示。[4]二極管工作原理編輯二極管的主要原理就是利用PN結的單向導電性,在PN結上加上引線和封裝就成了一個二極管。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。[5]當外界有正向電壓偏置時。二極管就是由一個PN結加上相應的電極引線及管殼封裝而成的。上海優勢Sirectifier矽萊克二極管模塊供應
外加電場使電子漂移速度加快,從而與共價鍵中的價電子相碰撞,把價電子撞出共價鍵,產生新的電子-空穴對。新產生的電子-空穴被電場加速后又撞出其它價電子,載流子雪崩式地增加,致使電流急劇增加,這種擊穿稱為雪崩擊穿。無論哪種擊穿,若對其電流不加限制,都可能造成PN結長久性損壞。[1]二極管原理應用編輯1.整流整流二極管主要用于整流電路,即把交流電變換成脈動的直流電。整流二極管都是面結型,因此結電容較大,使其工作頻率較低,一般為3kHZ以下。2.開關二極管在正向電壓作用下電阻很小,處于導通狀態,相當于一只接通的開關;在反向電壓作用下,電阻很大,處于截止狀態,如同一只斷開的開關。利用二極管的開關特性,可以組成各種邏輯電路。3.限幅二極管正向導通后,它的正向壓降基本保持不變(硅管為,鍺管為)。利用這一特性,在電路中作為限幅元件,可以把信號幅度限制在一定范圍內。4.續流在開關電源的電感中和繼電器等感性負載中起續流作用。5.檢波檢波二極管的主要作用是把高頻信號中的低頻信號檢出。它們的結構為點接觸型。其結電容較小,工作頻率較高,一般都采用鍺材料制成。6.阻尼阻尼二極管多用在高頻電壓電路中。上海優勢Sirectifier矽萊克二極管模塊供應由外殼、印刷電路板、發光二極管芯片陣列、控制電路和金屬引腳組成。
電容C2始終接入電路,此時振蕩頻率降低。4.同類電路工作原理分析如圖所示,電路中的VD1為開關二極管,控制電壓通過R1加到VD1正極,控制電壓是一個矩形脈沖電壓,波形見圖中所示。當控制電壓為0V時,VD1不能導通,相當于開路,這時對L1和C1、L2和C2電路沒有影響;當控制電壓為高電平時,控制電壓使開關二極管VD1導通,VD1相當于通路,電路中A點的交流信號通過導通的VD1和電容C3接地,等于將電路中的A點交流接地,使L2和C2電路不起作用。從上述分析可知,電路中的二極管VD1相當于一只開關,控制電路中的A點交流信號是否接地。二極管檢波電路及故障處理如圖9-48所示是二極管檢波電路。電路中的VD1是檢波二極管,C1是高頻濾波電容,R1是檢波電路的負載電阻,C2是耦合電容。圖9-48二極管檢波電路1.電路分析準備知識眾所周知,收音機有調幅收音機和調頻收音機兩種,調幅信號就是調幅收音機中處理和放大的信號。見圖中的調幅信號波形示意圖,對這一信號波形主要說明下列幾點:1)從調幅收音機天線下來的就是調幅信號。2)信號的中間部分是頻率很高的載波信號,它的上下端是調幅信號的包絡,其包絡就是所需要的音頻信號。3)上包絡信號和下包絡信號對稱,但是信號相位相反。
能承受較高的反向擊穿電壓和較大的峰值電流,一般用在電視機電路中,常用的阻尼二極管有2CN1、2CN2、BSBS44等。7.顯示用于VCD、DVD、計算器等顯示器上。8.穩壓這種管子是利用二極管的反向擊穿特性制成的,在電路中其兩端的電壓保持基本不變,起到穩定電壓的作用。常用的穩壓管有2CW55、2CW56等。[1]9.觸發觸發二極管又稱雙向觸發二極管(DIAC)屬三層結構,具有對稱性的二端半導體器件。常用來觸發雙向可控硅;在電路中作過壓保護等用途。[1]二極管原理類型編輯二極管種類有很多,按照所用的半導體材料,可分為鍺二極管(Ge管)和硅二極管(Si管)。根據其不同用途,可分為檢波二極管、整流二極管、穩壓二極管、開關二極管、隔離二極管、肖特基二極管、發光二極管、硅功率開關二極管、旋轉二極管等。按照管芯結構,又可分為點接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。點接觸型二極管是用一根很細的金屬絲壓在光潔的半導體晶片表面,通以脈沖電流,使觸絲一端與晶片牢固地燒結在一起,形成一個“PN結”。由于是點接觸,只允許通過較小的電流(不超過幾十毫安),適用于高頻小電流電路,如收音機的檢波等。面接觸型二極管的“PN結”面積較大,允許通過較大的電流。光電二極管又稱光敏二極管。
許多初學者對二極管很“熟悉”,提起二極管的特性可以脫口而出它的單向導電特性,說到它在電路中的應用反應是整流,對二極管的其他特性和應用了解不多,認識上也認為掌握了二極管的單向導電特性,就能分析二極管參與的各種電路,實際上這樣的想法是錯誤的,而且在某種程度上是害了自己,因為這種定向思維影響了對各種二極管電路工作原理的分析,許多二極管電路無法用單向導電特性來解釋其工作原理。二極管除單向導電特性外,還有許多特性,很多的電路中并不是利用單向導電特性就能分析二極管所構成電路的工作原理,而需要掌握二極管更多的特性才能正確分析這些電路,例如二極管構成的簡易直流穩壓電路,二極管構成的溫度補償電路等。二極管簡易直流穩壓電路及故障處理二極管簡易穩壓電路主要用于一些局部的直流電壓供給電路中,由于電路簡單,成本低,所以應用比較廣。二極管簡易穩壓電路中主要利用二極管的管壓降基本不變特性。二極管的管壓降特性:二極管導通后其管壓降基本不變,對硅二極管而言這一管壓降是,對鍺二極管而言是。如圖9-40所示是由普通3只二極管構成的簡易直流穩壓電路。電路中的VD1、VD2和VD3是普通二極管,它們串聯起來后構成一個簡易直流電壓穩壓電路。控制電路由一片或多片半導體芯片組成。上海優勢Sirectifier矽萊克二極管模塊供應
無論是在常見的收音機電路還是在其他的家用電器產品或工業控制電路中,都可以找到二極管的蹤跡。上海優勢Sirectifier矽萊克二極管模塊供應
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。[5]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。[5]二極管PN結形成原理P型半導體是在本征半導體(一種完全純凈的、結構完整的半導體晶體)摻入少量三價元素雜質,如硼等。P型和N型半導體因硼原子只有三個價電子,它與周圍的硅原子形成共價鍵,因缺少一個電子,在晶體中便產生一個空位,當相鄰共價鍵上的電子獲得能量時就有可能填補這個空位,使硼原子成了不能移動的負離子,而原來的硅原子的共價鍵則因缺少一個電子,形成了空穴,但整個半導體仍呈中性。這種P型半導體中以空穴導電為主,空穴為多數載流子,自由電子為少數載流子。[6]N型半導體形成的原理和P型原理相似。在本征半導體中摻入五價原子,如磷等。摻入后,它與硅原子形成共價鍵,產生了自由電子。在N型半導體中,電子為多數載流子。上海優勢Sirectifier矽萊克二極管模塊供應