二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode),在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子,这种电子器件按照外加电压的方向,具备单向电流传导性。一般来讲,晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。二极管的定义二极管是由管芯、管壳和两个电极构成。管芯就是一个PN结,在PN结的两端各引出一个引线,并用塑料、玻璃或金属材料作为封装外壳,就构成了晶体二极管,如下图所示。P区的引出的电极称为正极或阳极,N区的引出的电极称为负极或阴极。二极管的封装1、 插件封装和贴片封装1)插件封装(如下图)DO-41 (如:塑封1N4007/SR240/SR260、玻封1N47系列和BZX85C系列等)DO-35(34)(如:1N4148、BZX55C系列等)DO-15(如:塑封SR240、SR260等)DO-201AD(如:塑封SR340、SR360、SR540等)TO-220(如:肖特基MBR10100CT、MBR20100CT等)TO-92(如:S8050、SS8050、S8550、SS8550等)TO-251(如:2SB1412等)TO-126(如:B772、D882等)桥堆如KBP、KBL、KBU、KBJ、GBP、GBL、GBU、GBJ等都是插件封装的。2)贴片封装(如下图)SOT-23(如:MMBT3904、MMBT3906等)SOT-89(如:2SB772U等)SOD-123(如:1N4148W等)SOD-323(如:1N4148WS等)SOD-523(如:1N4148WT等)DO-214AC(SMA、SMX)(如:M7等)DO-214AA(SMB)(如:SK24等)DO-214AB(SMC)(如:SK34等)LL-34(如:LL4148等)SOD-123FL(如:RS07M等)MD-S(如:桥堆MB6S等)ABS(如:ABS10等)等等二极管的分类1、二极管按半导体材料分为2类:1)硅二极管(Si管)2)锗二极管(Ge管)2、二极管按封装安装形式分2类:1)插件封装2)贴片封装3、二极管按芯片焊接结构分为3类1)点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面,通以脉冲电流,使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起,形成一个“PN结”。2)面接触型二极管面接触型二极管的“PN结”面积较大,允许通过较大的电流(几安到几十安),主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。3)平面型二极管平面型二极管是一种特制的硅二极管,它不仅能通过较大的电流,而且性能稳定可靠,多用于开关、脉冲及高频电路中。4、二极管按用途分类整流二极管、肖特基二极管、TVS管、稳压二极管、开关二极管、PIN二极管、变容二极管、调谐二极管、发光二极管等。(1)TVS二极管1)简介TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管,又称为瞬态抑制二极管,是普遍使用的一种新型高效电路保护器件,它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。2)典型应用通过在电源线路上安装浪涌吸收装置MOV和TVS,实施两级保护,并对L、N线进行共模、差模保护。具体做法是在线路的前端安装MOV作为第一级SPD保护,泄放大部分雷电流,在线路的末端(设备前端)安装大功率TVS作为第二级SPD保护,进一步削弱过电压波幅值,将电网电压降至E/I安全耐压范围之内,如图所示。(2)超快恢复二极管1)介绍超快恢复二极管(简称fred)是一种具有开关特性好、反向恢复时间超短的半导体二极管,常用来给高频逆变装置的开关器件作续流、吸收、箝位、隔离、输出和输入整流器,使开关器件的功能得到充分发挥。2)典型运用用作拖动和UPS系统中单相或三相逆变器的续流二极管,采用PWM控制,开关频率高于1kHz。(3)开关二极管1)介绍开关二极管是半导体二极管的一种,是为在电路上进行“开”、“关”而特殊设计制造的一类二极管。它由导通变为截止或由截止变为导通所需的时间比一般二极管短,常见的有2AK、2DK等系列,主要用于电子计算机、脉冲和开关电路中。2)典型运用电路中VD1是开关二极管,它的作用相当于一个开关,用来接通和断开电容C2的。(4)快恢复二极管1)介绍快恢复二极管(简称FRD)是一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管,主要应用于开关电源、PWM脉宽调制器、变频器等电子电路中,作为高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管使用。2)典型运用通常情况下,直流电源输入防反接保护电路可以利用利用快恢复二极管做反接保护,如下图所示。这种接法简单可靠,当电路接法正确时电路电流能够顺利通过二极管,当反接出现,由于PN结对载流电子的阻挡,电流无法通过,从而实现了对电路反接保护。(5)齐纳二极管1)介绍齐纳二极管又叫稳压二极管,齐纳二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。2)运用过压保护电路分为过低压保护和过高压保护电路。某些电路和器件不允许在过低压下较长时间工作,为此可采用如下图所示的稳压二极管作过低电压保护电路。(6)肖特基二极管1)介绍肖特基二极管是以其发明人肖特基博士(Schottky)命名的,SBD是肖特基势垒二极管(SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD)的简称。SBD是利用金属与半导体接触形成的金属-半导体结原理制作的。因此,SBD也称为金属-半导体(接触)二极管或表面势垒二极管,它是一种热载流子二极管。2)典型运用二极管的单向导电性,电源接反了直接导通肖特基二极管,保护后级电路,其实这里肖特基二极管主要起过压吸收作用,异常电压或高谐波超过肖特基二极管击穿电压时,肖特基二极管导通,保护电路以免击穿。当电压反接之后,肖特基二极管与与5V的输出端是并联电路,而肖特基二极管的阻抗要小,所以分流较多,从而保护输出端。(7)整流二极管1)介绍将交流电源整流成为直流电流的二极管叫作整流二极管,因结电容大,故工作频率低。通常,IF在1安以上的二极管采用金属壳封装,以利于散热;IF在1安以下的采用全塑料封装。2)典型运用整流二极管电路中主要是防止输入端电压突然降低或不慎短路,及时将输出端大电容的电荷释放掉,从而保护三端稳压器不被击穿。即输出电压高于输入电压时,通过整流二极管释放电压。三端稳压器在输出电压大于输入电压时,三端极易损坏。
二极管类型如下:
1、 检波二极管
检波二极管的主要作用是把高频信号中的低频信号检出。它们的结构为点接触型,所以其结电容较小,工作频率较高。一般都采用锗材料制成。就原理而言,从输入信号中取出调制信号是检波,以整流电流的大小(100mA)作为界线通常把输出电流小于100mA的叫检波。
锗材料点接触型、工作频率可达400MHz,正向压降小,结电容小,检波效率高,频率特性好,为2AP型。类似点触型那样检波用的二极管,除用于检波外,还能够用于限幅、削波、调制、混频、开关等电路。也有为调频检波专用的特性一致性好的两只二极管组合件。
2、整流二极管
就原理而言,从输入交流中得到输出的直流是整流。以整流电流的大小(100mA)作为界线通常把输出电流大于100mA的叫整流。面结型,因此结电容较大,一般为3kHZ以下。
最高反向电压从25伏至3000伏分A~X共22档。分类如下:硅半导体整流二极管2CZ型、硅桥式整流器QL型、用于电视机高压硅堆工作频率近100KHz的2CLG型。
3、限幅二极管
二极管正向导通后,它的正向压降基本保持不变(硅管为0.7V,锗管为0.3V)。利用这一特性,在电路中作为限幅元件,可以把信号幅度限制在一定范围内。
大多数二极管能作为限幅使用。也有象保护仪表用和高频齐纳管那样的专用限幅二极管。为了使这些二极管具有特别强的限制尖锐振幅的作用,通常使用硅材料制造的二极管。也有这样的组件出售:依据限制电压需要,把若干个必要的整流二极管串联起来形成一个整体。
4、调制二极管
通常指的是环形调制专用的二极管。就是正向特性一致性好的四个二极管的组合件。即使其它变容二极管也有调制用途,但它们通常是直接作为调频用。
5、混频二极管
使用二极管混频方式时,在500~10,000Hz的频率范围内,多采用肖特基型和点接触型二极管。
6、放大二极管
用二极管放大,大致有依靠隧道二极管和体效应二极管那样的负阻性器件的放大,以及用变容二极管的参量放大。因此,放大用二极管通常是指隧道二极管、体效应二极管和变容二极管。
7、开关二极管
二极管在正向电压作用下电阻很小,处于导通状态,相当于一只接通的开关;在反向电压作用下,电阻很大,处于截止状态,如同一只断开的开关。利用二极管的开关特性,可以组成各种逻辑电路。
8、变容二极管
用于自动频率控制(AFC)和调谐用的小功率二极管称变容二极管。日本厂商方面也有其它许多叫法。通过施加反向电压,使其PN结的静电容量发生变化。因此,被使用于自动频率控制、扫描振荡、调频和调谐等用途。
通常,虽然是采用硅的扩散型二极管,但是也可采用合金扩散型、外延结合型、双重扩散型等特殊制作的二极管,因为这些二极管对于电压而言,其静电容量的变化率特别大。结电容随反向电压VR变化,取代可变电容,用作调谐回路、振荡电路、锁相环路,常用于电视机高频头的频道转换和调谐电路,多以硅材料制作。
二极管的特性和作用
二极管的特性和作用,二极管是一种半导体的材料,在我们生活中其实是很常见的,但是有很多人都不知道,下面大家就跟随我一起来看看二极管的特性和作用的相关知识吧,希望对大家能有所帮助。
二极管的特性就是单方向导电性。
在电路中,电流只能从二极管的正极流入,负极流出。
二极管的正向特性:
在电子电路中,将二极管的正极接在高电位端,负极接在低电位端,二极管就会导通,这种连接方式,称为正向偏置。当加在二极管两端的正向电压很小时,二极管仍然不能导通,流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门槛电压”,锗二极管约为0.2V,硅二极管约为0.6V)以后,二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变(锗二极管约为0.3V,硅二极管约为0.7V),称为二极管的“正向压降”。
二极管反向特性:
在电子电路中,二极管的正极接在低电位端,负极接在高电位端,此时二极管中几乎没有电流流过,此时二极管处于截止状态,这种连接方式,称为反向偏置。二极管处于反向偏置时,仍然会有微弱的反向电流流过二极管,称为漏电流。当普通二极管两端的反向电压增大到某一数值,反向电流会急剧增大,二极管将失去单方向导电特性,二极管会反向热击穿而损坏。
二极管作用:
稳压二极管:稳压二极管是一个特殊的面接触型的’半导体硅二极管,其伏安特性曲线与普通二极管相似,但反向击穿曲线比较陡,稳压二极管工作于反向击穿区,由于它在电路中与适当电阴配合后能起到稳定电压的作用,故称为稳压管。稳压管反向电压在一定范围内变化时,反向电流很小,当反向电压增高到击穿电压时,反向电流突然猛增,稳压管从而反向击穿,此后,电流虽然在很大范围内变化,但稳压管两端的电压的变化却相当小,利于这一特性,稳压管访问就在电路到起到稳压的作用了。而且,稳压管与其它普通二极管不同,反向击穿是可逆性的,当去掉反向电压稳压管又恢复正常,但如果反向电流超过允许范围,二极管将会发热击穿而损坏,所以要用电阻限制其电流。
二极管是一种具有单向导电的二端器件,有电子二极管和晶体二极管之分,电子二极管现以很少见到,比较常见和常用的多是晶体二极管。
二极管的单向导电特性,几乎在所有的电子电路中,都要用到半导体二极管,它在许多的电路中起着重要的作用。
1、整流二极管
利用二极管单向导电性,可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电。
2、开关元件
二极管在正向电压作用下电阻很小,处于导通状态,相当于一只接通的开关;在反向电压作用下,电阻很大,处于截止状态,如同一只断开的开关。利用二极管的开关特性,可以组成各种逻辑电路。
3、限幅元件
二极管正向导通后,它的正向压降基本保持不变(硅管为0.7v,锗管为0.3v)。利用这一特性,在电路中作为限幅元件,可以把信号幅度限制在一定范围内。
4、继流二极管
在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。
5、检波二极管
在收音机中起检波作用。
6、变容二极管
使用于电视机的高频头中。
7、显示元件
用于vcd、dvd、计算器等显示器上。
8、稳压二极管
反向击穿电压恒定,且击穿后可恢复,利用这一特性可以实现稳压电路。
二极管(英语:Diode)是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件,是世界上第一种半导体器件,具有单向导电性能、整流功能。 二极管的种类繁多,主要应用于电子电路和工业产品。经过多年来科学家们不懈努力,半导体二极管发光的应用已逐步得到推广,发光二极管的应用范围也渐渐扩大,它是一种符合绿色照明要求的光源,是普通发光器件所无法比拟的。结构组成二极管就是由一个PN结加上相应的电极引线及管壳封装而成的。采用不同的掺杂工艺,通过扩散作用,将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体(通常是硅或锗)基片上,在它们的交界面就形成空间电荷区称为PN结。由P区引出的电极称为阳极,N区引出的电极称为阴极。因为PN结的单向导电性,二极管导通时电流方向是由阳极通过管子内部流向阴极。二极管的电路符号如图所示。二极管有两个电极,由P区引出的电极是正极,又叫阳极;由N区引出的电极是负极,又叫阴极。三角箭头方向表示正向电流的方向,二极管的文字符号用VD表示。工作原理二极管的主要原理就是利用PN结的单向导电性,在PN结上加上引线和封装就成了一个二极管。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。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。
二极管是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件。它具有单向导电性能, 即给二极管阳极和阴极加上正向电压时,二极管导通。 当给阳极和阴极加上反向电压时,二极管截止。 因此,二极管的导通和截止,则相当于开关的接通与断开。 二极管是最早诞生的半导体器件之一,其应用非常广泛。特别是在各种电子电路中,利用二极管和电阻、电容、电感等元器件进行合理的连接,构成不同功能的电路,可以实现对交流电整流、对调制信号检波、限幅和钳位以及对电源电压的稳压等多种功能,无论是在常见的收音机电路还是在其他的家用电器产品或工业控制电路中,都可以找到二极管的踪迹。 二极管就是由一个PN结加上相应的电极引线及管壳封装而成的。采用不同的掺杂工艺,通过扩散作用,将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体(通常是硅或锗)基片上,在它们的交界面就形成空间电荷区称为PN结。
二极管是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件,是世界上第一种半导体器件,具有单向导电性能、整流功能。 二极管的种类繁多,主要应用于电子电路和工业产品。经过多年来科学家们不懈努力,半导体二极管发光的应用已逐步得到推广,发光二极管的应用范围也渐渐扩大,它是一种符合绿色照明要求的光源,是普通发光器件所无法比拟的。工作原理二极管的主要原理就是利用PN结的单向导电性,在PN结上加上引线和封装就成了一个二极管。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。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。
二极管种类有很多,比如TVS瞬态抑制二极管、ESD静电保护二极管、肖特基二极管、整流二极管、稳压二极管、快恢复二极管、开关二极管等等,不同种类的二极管,其工作原理和作用是不一样的,稳压二极管的作用是稳压,整流二极管的作用是整流,TVS二极管是防浪涌过电压保护,ESD二极管是起到静电防护作用。
双向TVS二极管
瞬态抑制TVS二极管
TVS二极管
二极管的作用如下:
1.整流:整流二极管通常用在整流电路,能够将交流电转换为脉动直流电。
2.开关:可调用二极管本身的开关特性,以足构成各类逻辑电路。
3.限幅:能够在电路中充当限幅元件使用,能够将信号幅度束缚限制于一定范围之内。
4.检波:可将高频信号里的低频信号检测出来。
5.阻尼:通常主要用于电视机的电路里面,比较常用的阻尼二极管有这些,例如2CN1、2CN2、BSBS44等等。
6.稳压:能够稳定电压,使用得较多的稳压管有这些,例如2CW55、2CW56等等。
工作原理
二极管的正向是导电的,反向是不导电的晶体二极管的形成,是一个由p型半导体、与n型半导体共同形成的p-n结,在它的界面处两侧,会形成一道空间电荷层,并且有自建电场。若是没有外加电压的时候,就会保持着电平衡状态。
若是产生了正向电压偏置的时候,其外界电场和自建电场便会相互抑消,从而引导正向电流(这也是导电原因)。
而若是产生了反向电压偏置的时候,外界电场又会和自建电场实现进一步的加强,从而又形成能够在一定反向电压范围中,与反向偏置电压值无关的电流I0与反向饱(这也是不导电原因)。
二极管的功能与作用是什么
二极管的功能与作用是什么,我们之所以非常了解它的功效与作用,它可以帮助我们调理身体,这种食物也有很显著的保健作用,但它的功效和作用还不仅仅是这些,下面是二极管的功能与作用是什么。
二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过(称为顺向偏压),反向时阻断 (称为逆向偏压)。因此,二极管可以想成电子版的逆止阀。
早期的真空电子二极管;它是一种能够单向传导电流的电子器件。在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子,这种电子器件按照外加电压的方向,具备单向电流的传导性。
一般来讲,晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。在其界面的两侧形成空间电荷层,构成自建电场。
扩展资料
二极管是一种具有单向导电的二端器件,有电子二极管和晶体二极管之分,电子二极管因为灯丝的热损耗,效率比晶体二极管低,所以现已很少见到,比较常见和常用的多是晶体二极管。
二极管的单向导电特性,几乎在所有的电子电路中,都要用到半导体二极管,它在许多的电路中起着重要的作用,它是诞生最早的半导体器件之一,其应用也非常广泛。
二极管的管压降:硅二极管(不发光类型)正向管压降0.7V,锗管正向管压降为0.3V,发光二极管正向管压降会随不同发光颜色而不同。
传统的光源相信大家都很熟悉了,白炽灯,日光灯,还有各种各样的灯管等等。不过这些光源在电量上的消耗可是相当大的,而新型的led光源就可以很好的解决这个问题,它的耗电量可是相当少的,而且亮度也不弱哦。那么下面就来了解一下led背光源led发光二极管吧。
什么是led
它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短。常用的’是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压大于5伏。它的正向伏安特性曲线很陡,使用时必须串联限流电阻以控制通过二极管的电流。
led背光源和led发光二极管的区别
背光源主要由光源、导光板、光学用膜片、塑胶框等组成。背光源具有亮度高,寿命长、发光均匀等特点。目前主要有EL、
CCFL及LED三种背光源类型,依光源分布位置不同则分为侧光式和直下式。随着LCD模组不断向更亮、更轻、更薄方向发展,侧光式CCFL式背光源成为目前背光源发展的主流。背光源的发展可以追溯到二战时期。当时用超小型钨丝灯作为飞机仪表的背光源。这是背光源发展的初始阶段。经过半个世纪的发展,如今背光源已经成为电子独立学科,并逐步形成研究开发热点。
发光二极管简称为LED。由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光,氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。
相比于比较传统的各种光源,led发光二极管可是有很多优点的。最突出的当然就是耗电量少,并且构造也比较简单哦。原理也不复杂,相信也有很多人对他有一定的了解。也正是这样,led发光二极管被应用于各种地方,包括新型的led背光源哦。
二极管的作用有:
1、整流:利用二极管单向导电性,可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电
2、开关:二极管在正向电压作用下电阻很小,处于导通状态,相当于一只接通的开关;在反向电压作用下,电阻很大,处于截止状态,如同一只断开的开关。利用二极管的开关特性,可以组成各种逻辑电路。
3、限幅:二极管正向导通后,它的正向压降基本保持不变(硅管为0.7V,锗管为0.3V)。利用这一特性,在电路中作为限幅元件,可以把信号幅度限制在一定范围内。
4、续流:在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起续流作用。
5、检波:在收音机中起检波作用。
6、变容:使用于电视机的高频头中。
7、显示:用于VCD、DVD、计算器等显示器上。
8、稳压:稳压二极管实质上是一个面结型硅二极管,稳压二极管工作在反向击穿状态。在二极管的制造工艺上,使它有低压击穿特性。稳压二极管的反向击穿电压恒定,在稳压电路中串入限流电阻,使稳压管击穿后电流不超过允许值,因此击穿状态可以长期持续并不会损坏。
9、触发:触发二极管又称双向触发二极管(DIAC)属三层结构,具有对称性的二端半导体器件。常用来触发双向可控硅 ,在电路中作过压保护等用途。
二极管,电子元件当中,一种具有两个电极的装置,只允许电流由单一方向流过,许多的使用是应用其整流的功能。而变容二极管则用来当作电子式的可调电容器。大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流”功能。二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过(称为顺向偏压),反向时阻断 (称为逆向偏压)。因此,二极管可以想成电子版的逆止阀。
二极管是最常用的电子元件之一,它最大的特性就是单向导电,也就是电流只可以从二极管的一个方向流过,二要用万用表打到电阻档测量一下反向电阻如果很小就说明这个二极管是坏的,反向电阻如果很大这就说明这个二极管是好的。对于这样的基础元件应牢牢掌握住他的作用原理以及基本电路,这样才能为以后的电子技术学习打下良好的基础。