二極管是用半導(dǎo)體材料(硅、硒、鍺等)制成的一種電子器件[1]。它具有單向?qū)щ娦阅?,即給二極管陽極和陰極加上正向電壓時(shí),二極管導(dǎo)通。當(dāng)給陽極和陰極加上反向電壓時(shí),二極管截止。因此,二極管的導(dǎo)通和截止,則相當(dāng)于開關(guān)的接通與斷開[2]。二極管是早誕生的半導(dǎo)體器件之一,其應(yīng)用非常廣。特別是在各種電子電路中,利用二極管和電阻、電容、電感等元器件進(jìn)行合理的連接,構(gòu)成不同功能的電路,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電整流、對(duì)調(diào)制信號(hào)檢波、限幅和鉗位以及對(duì)電源電壓的穩(wěn)壓等多種功能[3]。無論是在常見的收音機(jī)電路還是在其他的家用電器產(chǎn)品或工業(yè)控制電路中,都可以找到二極管的蹤跡[3]。中文名二極管外文名Diode特性單向?qū)щ娦詰?yīng)用家用電器、工業(yè)控制電路等類別半導(dǎo)體器件組成材料硅、硒、鍺等目錄1結(jié)構(gòu)組成2工作原理?PN結(jié)形成原理?PN結(jié)單向?qū)щ娦?主要分類?點(diǎn)接觸型二極管?面接觸型二極管?平面型二極管?穩(wěn)壓管?光電二極管?發(fā)光二極管4特性參數(shù)?伏安特性?正向特性?反向特性?擊穿特性?反向電流?動(dòng)態(tài)電阻?電壓溫度系數(shù)?高工作頻率?大整流電流?高反向工作電壓5檢測(cè)方法?小功率晶體二極管?雙向觸發(fā)二極管?瞬態(tài)電壓抑制二極管?高頻變阻二極管?變?nèi)荻O管?單色。 整流二極管都是面結(jié)型,因此結(jié)電容較大,使其工作頻率較低,一般為3kHZ以下。西門康SEMIKRON二極管聯(lián)系方式
外加電場使電子漂移速度加快,從而與共價(jià)鍵中的價(jià)電子相碰撞,把價(jià)電子撞出共價(jià)鍵,產(chǎn)生新的電子-空穴對(duì)。新產(chǎn)生的電子-空穴被電場加速后又撞出其它價(jià)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(duì)其電流不加限制,都可能造成PN結(jié)長久性損壞。[1]二極管原理應(yīng)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(dòng)的直流電。整流二極管都是面結(jié)型,因此結(jié)電容較大,使其工作頻率較低,一般為3kHZ以下。2.開關(guān)二極管在正向電壓作用下電阻很小,處于導(dǎo)通狀態(tài),相當(dāng)于一只接通的開關(guān);在反向電壓作用下,電阻很大,處于截止?fàn)顟B(tài),如同一只斷開的開關(guān)。利用二極管的開關(guān)特性,可以組成各種邏輯電路。3.限幅二極管正向?qū)ê?,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(hào)幅度限制在一定范圍內(nèi)。4.續(xù)流在開關(guān)電源的電感中和繼電器等感性負(fù)載中起續(xù)流作用。5.檢波檢波二極管的主要作用是把高頻信號(hào)中的低頻信號(hào)檢出。它們的結(jié)構(gòu)為點(diǎn)接觸型。其結(jié)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。 北京進(jìn)口西門康SEMIKRON二極管銷售廠家當(dāng)給陽極和陰極加上反向電壓時(shí),二極管截止。
二極管的反向飽和電流受溫度影響很大。[4]一般硅管的反向電流比鍺管小得多,小功率硅管的反向飽和電流在nA數(shù)量級(jí),小功率鍺管在μA數(shù)量級(jí)。溫度升高時(shí),半導(dǎo)體受熱激發(fā),少數(shù)載流子數(shù)目增加,反向飽和電流也隨之增加。[4]二極管擊穿特性外加反向電壓超過某一數(shù)值時(shí),反向電流會(huì)突然增大,這種現(xiàn)象稱為電擊穿。引起電擊穿的臨界電壓稱為二極管反向擊穿電壓。電擊穿時(shí)二極管失去單向?qū)щ娦?。如果二極管沒有因電擊穿而引起過熱,則單向?qū)щ娦圆灰欢〞?huì)被長久破壞,在撤除外加電壓后,其性能仍可恢復(fù),否則二極管就損壞了。因而使用時(shí)應(yīng)避免二極管外加的反向電壓過高。[5]反向擊穿按機(jī)理分為齊納擊穿和雪崩擊穿兩種情況。在高摻雜濃度的情況下,因勢(shì)壘區(qū)寬度很小,反向電壓較大時(shí),破壞了勢(shì)壘區(qū)內(nèi)共價(jià)鍵結(jié)構(gòu),使價(jià)電子脫離共價(jià)鍵束縛,產(chǎn)生電子-空穴對(duì),致使電流急劇增大,這種擊穿稱為齊納擊穿。如果摻雜濃度較低,勢(shì)壘區(qū)寬度較寬,不容易產(chǎn)生齊納擊穿。[5]另一種擊穿為雪崩擊穿。當(dāng)反向電壓增加到較大數(shù)值時(shí),外加電場使電子漂移速度加快,從而與共價(jià)鍵中的價(jià)電子相碰撞,把價(jià)電子撞出共價(jià)鍵,產(chǎn)生新的電子-空穴對(duì)。新產(chǎn)生的電子-空穴被電場加速后又撞出其它價(jià)電子。
ALC電路在錄音機(jī)、卡座的錄音卡中,錄音時(shí)要對(duì)錄音信號(hào)的大小幅度進(jìn)行控制,了解下列幾點(diǎn)具體的控制要求有助于分析二極管VD1自動(dòng)控制電路。1)在錄音信號(hào)幅度較小時(shí),不控制錄音信號(hào)的幅度。2)當(dāng)錄音信號(hào)的幅度大到一定程度后,開始對(duì)錄音信號(hào)幅度進(jìn)行控制,即對(duì)信號(hào)幅度進(jìn)行衰減,對(duì)錄音信號(hào)幅度控制的電路就是ALC電路。3)ALC電路進(jìn)入控制狀態(tài)后,要求錄音信號(hào)愈大,對(duì)信號(hào)的衰減量愈大。通過上述說明可知,電路分析中要求自己有比較全的知識(shí)面,這需要在不斷的學(xué)習(xí)中日積月累。2.電路工作原理分析思路說明關(guān)于這一電路工作原理的分析思路主要說明下列幾點(diǎn):1)如果沒有VD1這一支路,從級(jí)錄音放大器輸出的錄音信號(hào)全部加到第二級(jí)錄音放大器中。但是,有了VD1這一支路之后,從級(jí)錄音放大器輸出的錄音信號(hào)有可能會(huì)經(jīng)過C1和導(dǎo)通的VD1流到地端,形成對(duì)錄音信號(hào)的分流衰減。2)電路分析的第二個(gè)關(guān)鍵是VD1這一支路對(duì)級(jí)錄音放大器輸出信號(hào)的對(duì)地分流衰減的具體情況。顯然,支路中的電容C1是一只容量較大的電容(C1電路符號(hào)中標(biāo)出極性,說明C1是電解電容,而電解電容的容量較大),所以C1對(duì)錄音信號(hào)呈通路,說明這一支路中VD1是對(duì)錄音信號(hào)進(jìn)行分流衰減的關(guān)鍵元器件。 目前,市場上有光伏防反二極管模塊與普通二極管模塊兩種類型可供選擇。
2)對(duì)于音頻信號(hào)而言,由于高頻濾波電容C1的容量很小,它對(duì)音頻信號(hào)的容抗很大,相當(dāng)于開路,所以音頻信號(hào)也不能被C1旁路到地線。3)對(duì)于高頻載波信號(hào)而言,其頻率很高,C1對(duì)它的容抗很小而呈通路狀態(tài),這樣惟有檢波電路輸出端的高頻載波信號(hào)被C1旁路到地線,起到高頻濾波的作用。如圖9-51所示是檢波二極管導(dǎo)通后的三種信號(hào)電流回路示意圖。負(fù)載電阻構(gòu)成直流電流回路,耦合電容取出音頻信號(hào)。圖9-51檢波二極管導(dǎo)通后三種信號(hào)電流回路示意圖4.故障檢測(cè)方法及電路故障分析對(duì)于檢波二極管不能用測(cè)量直流電壓的方法來進(jìn)行檢測(cè),因這這種二極管不工作在直流電壓中,所以要采用測(cè)量正向和反向電阻的方法來判斷檢波二極管質(zhì)量。當(dāng)檢波二極管開路和短路時(shí),都不能完成檢波任務(wù),所以收音電路均會(huì)出現(xiàn)收音無聲故障。5.實(shí)用倍壓檢波電路工作原理分析如圖9-52所示是實(shí)用倍壓檢波電路,電路中的C2和VD1、VD2構(gòu)成二倍壓檢波電路,在收音機(jī)電路中用來將調(diào)幅信號(hào)轉(zhuǎn)換成音頻信號(hào)。電路中的C3是檢波后的濾波電容。通過這一倍壓檢波電路得到的音頻信號(hào),經(jīng)耦合電容C5加到音頻放大管中。圖9-52實(shí)用倍壓檢波電路繼電器驅(qū)動(dòng)電路中二極管保護(hù)電路及故障處理繼電器內(nèi)部具有線圈的結(jié)構(gòu)。觸發(fā)二極管又稱雙向觸發(fā)二極管(DIAC)屬三層結(jié)構(gòu),具有對(duì)稱性的二端半導(dǎo)體器件。陜西進(jìn)口西門康SEMIKRON二極管貨源充足
在印刷電路板的另一面上固定有驅(qū)動(dòng)電路。西門康SEMIKRON二極管聯(lián)系方式
[4]二極管發(fā)光二極管發(fā)光二極管是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成光能的半導(dǎo)體固體顯示器件,簡稱LED(LightEmittingDiode)。和普通二發(fā)光二極管極管相似,發(fā)光二極管也是由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成。發(fā)光二極管的PN結(jié)封裝在透明塑料殼內(nèi),外形有方形、矩形和圓形等。發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電壓低、工作電流小,具有很強(qiáng)的抗振動(dòng)和沖擊能力、體積小、可靠性高、耗電省和壽命長等優(yōu)點(diǎn),廣用于信號(hào)指示等電路中。[4]在電子技術(shù)中常用的數(shù)碼管,發(fā)光二極管的原理與光電二極管相反。當(dāng)發(fā)光二極管正向偏置通過電流時(shí)會(huì)發(fā)出光來,這是由于電子與空穴直接復(fù)合時(shí)放出能量的結(jié)果。它的光譜范圍比較窄,其波長由所使用的基本材料而定。[4]二極管特性參數(shù)編輯用來表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術(shù)指標(biāo),稱為二極管的參數(shù)。不同類型的二極管有不同的特性參數(shù)。[4]二極管伏安特性二極管具有單向?qū)щ娦裕O管的伏安特性曲線如圖所示[5]。二極管的伏安特性曲線在二極管加有正向電壓,當(dāng)電壓值較小時(shí),電流極??;當(dāng)電壓超過,電流開始按指數(shù)規(guī)律增大,通常稱此為二極管的開啟電壓;當(dāng)電壓達(dá)到約,二極管處于完全導(dǎo)通狀態(tài),通常稱此電壓為二極管的導(dǎo)通電壓,用符號(hào)UD表示[4]。對(duì)于鍺二極管,開啟電壓為。 西門康SEMIKRON二極管聯(lián)系方式