整流電路是二極管最常見的應(yīng)用領(lǐng)域之一。在交流 - 直流轉(zhuǎn)換過程中,二極管發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在簡單的半波整流電路中,當交流電源處于正半周時,二極管正向?qū)ǎ娏魍ㄟ^負載電阻,在負載兩端產(chǎn)生一個正向的電壓;當交流電源處于負半周時,二極管反向截止,負載中沒有電流通過。這樣,在負載電阻兩端就得到了一個單向脈動的直流電壓。全波整流電路則利用了兩個二極管,將交流電源的正負半周分別進行整流,得到的直流電壓脈動更小。而橋式整流電路使用四個二極管,它可以在不改變輸入交流電源的情況下,更高效地將交流轉(zhuǎn)換為直流。通過這些整流電路,能夠?qū)⒉环€(wěn)定的交流電源轉(zhuǎn)換為相對穩(wěn)定的直流電源,為電子設(shè)備提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)。二極管在整流電路中扮演關(guān)鍵角色,將交流電變?yōu)橹绷麟姟TP17NK40ZFP
二極管是一種具有單向?qū)щ娞匦缘陌雽?dǎo)體器件,由一個 PN 結(jié)、電極引線和外殼封裝而成。PN 結(jié)是其重要結(jié)構(gòu),P 型半導(dǎo)體一側(cè)帶正電,富含空穴;N 型半導(dǎo)體一側(cè)帶負電,含有大量自由電子。當二極管兩端施加正向電壓(陽極接正,陰極接負)且超過其導(dǎo)通閾值(硅管約 0.7V,鍺管約 0.3V)時,PN 結(jié)變窄,載流子擴散形成正向電流,此時二極管處于導(dǎo)通狀態(tài);而施加反向電壓時,PN 結(jié)變寬,只存在微弱的反向飽和電流,二極管截止。這種單向?qū)щ娞匦允苟O管能夠?qū)崿F(xiàn)整流、限幅、穩(wěn)壓等功能,廣泛應(yīng)用于各類電子電路中,如同電路中的 “單向閥門”,控制電流的流向與大小。浙江NSVR0340HT1G二極管達林頓晶體管瞬態(tài)抑制二極管(TVS)在遭遇浪涌電壓時迅速導(dǎo)通泄流,為電子設(shè)備提供可靠的過電壓保護。
變?nèi)荻O管利用了 PN 結(jié)的電容隨反向電壓變化的特性。當反向電壓增大時,PN 結(jié)的空間電荷區(qū)變寬,等效電容減??;反之,反向電壓減小時,電容增大。在電子調(diào)諧電路中,變?nèi)荻O管被廣泛應(yīng)用。例如在收音機的調(diào)諧電路里,通過改變加在變?nèi)荻O管兩端的電壓,調(diào)整其電容值,從而改變 LC 諧振回路的諧振頻率,實現(xiàn)對不同頻率電臺信號的接收。在電視機的高頻頭中,變?nèi)荻O管同樣用于頻道調(diào)諧,使電視能夠準確接收不同頻道的節(jié)目信號,為用戶提供豐富的視聽選擇,在電子設(shè)備的頻率調(diào)節(jié)和信號處理中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
雪崩二極管利用了半導(dǎo)體中的雪崩倍增效應(yīng)。當在雪崩二極管兩端加上足夠高的反向電壓時,少數(shù)載流子在強電場作用下獲得足夠能量,與晶格原子碰撞產(chǎn)生新的電子 - 空穴對,這些新產(chǎn)生的載流子又繼續(xù)碰撞其他原子,引發(fā)連鎖反應(yīng),導(dǎo)致電流急劇增大,產(chǎn)生雪崩倍增現(xiàn)象。在微波電路中,雪崩二極管可作為微波振蕩器和放大器。通過控制雪崩二極管的工作狀態(tài),利用其雪崩倍增產(chǎn)生的高頻振蕩信號,實現(xiàn)微波信號的放大和產(chǎn)生。在雷達系統(tǒng)中,雪崩二極管用于產(chǎn)生高功率的微波信號,為雷達的目標探測和定位提供強大的信號源,在微波通信、雷達探測等高頻領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。選擇合適的二極管對于電路的穩(wěn)定性和效率至關(guān)重要。
利用二極管的單向?qū)щ娞匦钥梢栽谥骰芈分写?lián)一個二極管實現(xiàn)低成本且可靠的防反接功能。當電源極性接反時二極管處于截止狀態(tài)阻止電流通過從而保護電路中的其他元器件不受損壞。倍壓電路是一種利用二極管的單向?qū)щ娞匦詫崿F(xiàn)電源電壓倍增的電路。通過多個二極管和電容器的組合可以將較低的輸入電壓轉(zhuǎn)換為較高的輸出電壓滿足電路對高電壓的需求。倍壓電路廣泛應(yīng)用于高壓發(fā)生器、靜電除塵等領(lǐng)域。電壓鉗位電路是一種利用二極管將電路中的電壓限制在一定范圍內(nèi)的電路。當電路中的電壓超過設(shè)定值時二極管會導(dǎo)通并將多余的電壓鉗制在二極管的正向?qū)妷夯蚍聪驌舸╇妷荷蠌亩Wo電路中的其他元器件不受過高電壓的損害。電壓鉗位電路廣泛應(yīng)用于各種保護電路中確保電路的安全可靠運行。二極管雖小,卻在電子世界里發(fā)揮著不可或缺的大作用。BZX58550-C1V8-QX
二極管在電路中的穩(wěn)定性對于保證電子設(shè)備正常運行至關(guān)重要。STP17NK40ZFP
二極管依據(jù)功能可分為多種類型,每種類型都在電子電路中有著獨特的作用,為電路設(shè)計提供了豐富的功能模塊。整流二極管是非常常見的一種。它的主要功能是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。在電源電路中,無論是小型的電子設(shè)備電源,還是大型的工業(yè)電源系統(tǒng),整流二極管都發(fā)揮著關(guān)鍵作用。例如,在一個簡單的半波整流電路中,利用一個整流二極管,當交流電壓處于正半周時,二極管導(dǎo)通,電流通過負載;而當交流電壓處于負半周時,二極管截止,負載上沒有電流通過。這樣,在負載兩端就得到了一個只有正半周的脈動直流電壓。在全波整流和橋式整流電路中,多個整流二極管相互配合,可以更有效地將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,提高整流效率,為后續(xù)的電子設(shè)備提供穩(wěn)定的直流電源。STP17NK40ZFP