快恢復(fù)二極管的主要特點(diǎn)是反向恢復(fù)時(shí)間短,一般在幾百納秒以內(nèi),相較于普通二極管有大幅提升。這一性能優(yōu)勢(shì)使其在開關(guān)電源等需要快速開關(guān)動(dòng)作的電路中得到廣泛應(yīng)用。在開關(guān)電源的整流電路,功率開關(guān)管頻繁導(dǎo)通和截止,產(chǎn)生高頻脈沖電壓??旎謴?fù)二極管能夠迅速響應(yīng)開關(guān)管的動(dòng)作,在開關(guān)管截止時(shí)快速截止,減少反向恢復(fù)電流帶來的能量損耗和電壓尖峰,提高電源的轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性。同時(shí),其快速開關(guān)特性有助于減小電源的體積和重量,滿足現(xiàn)代電子設(shè)備對(duì)高效、小型化電源的需求,在各類電子設(shè)備的電源模塊中占據(jù)重要地位。續(xù)流二極管可保護(hù)電感類元件免受過電壓損害。STW62NM60N MOS(場(chǎng)效應(yīng)管)
穩(wěn)壓二極管(齊納二極管)利用反向擊穿特性實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓功能。當(dāng)反向電壓達(dá)到其擊穿電壓時(shí),即使電流在較大范圍內(nèi)變化,二極管兩端的電壓仍能保持基本穩(wěn)定。穩(wěn)壓電路中,穩(wěn)壓二極管與限流電阻串聯(lián)接入電源,通過調(diào)整限流電阻的阻值,控制流過穩(wěn)壓二極管的電流,使其工作在反向擊穿區(qū)。這種電路常用于為電子設(shè)備提供穩(wěn)定的參考電壓,如在單片機(jī)系統(tǒng)中為芯片供電,確保電源電壓不受輸入電壓波動(dòng)或負(fù)載變化的影響。與普通二極管不同,穩(wěn)壓二極管正常工作在反向擊穿狀態(tài),且具有良好的可逆性,只要電流和功耗控制在允許范圍內(nèi),不會(huì)因擊穿而損壞,是穩(wěn)定電壓的重要器件。BUK7E1R6-30E變?nèi)荻O管的結(jié)電容隨反向電壓變化而改變,常用于無線電調(diào)諧電路,實(shí)現(xiàn)頻道頻率的準(zhǔn)確調(diào)節(jié)。
二極管的制造是一個(gè)復(fù)雜而精細(xì)的過程,涉及到多種先進(jìn)的半導(dǎo)體制造工藝,這些工藝確保了二極管的高質(zhì)量和穩(wěn)定性能。首先是半導(dǎo)體材料的準(zhǔn)備。對(duì)于硅二極管,通常以高純度的硅為原料。硅材料需要經(jīng)過一系列的提純過程,以去除其中的雜質(zhì),使硅的純度達(dá)到極高的水平,一般要求達(dá)到99.9999%以上。這個(gè)提純過程可以采用化學(xué)氣相沉積(CVD)等方法,在高溫、高壓等特定條件下,將不純的硅轉(zhuǎn)化為高純度的多晶硅。然后通過拉晶等工藝,將多晶硅制成單晶硅棒,這是后續(xù)制造二極管的基礎(chǔ)材料。
二極管按結(jié)構(gòu)可分為點(diǎn)接觸型、面接觸型和平面型。點(diǎn)接觸型二極管的 PN 結(jié)面積小,結(jié)電容低,適用于高頻信號(hào)檢波和小電流整流,如收音機(jī)中的信號(hào)處理;面接觸型二極管的 PN 結(jié)面積大,能承受較大電流與反向電壓,常用于電源整流電路;平面型二極管采用光刻、擴(kuò)散等半導(dǎo)體制造工藝,精度高、穩(wěn)定性好,是集成電路中常用的二極管類型。制造過程中,通過摻雜技術(shù)在硅或鍺等本征半導(dǎo)體中引入雜質(zhì),形成 P 型和 N 型半導(dǎo)體;再經(jīng)晶圓切割、光刻、蝕刻、封裝等工序,將二極管制成適合不同應(yīng)用場(chǎng)景的形態(tài),其性能與制造工藝的精度密切相關(guān)。穩(wěn)壓二極管利用反向擊穿特性穩(wěn)定電壓。
對(duì)二極管進(jìn)行測(cè)試可以確保其質(zhì)量和性能。常用的測(cè)試方法有萬用表測(cè)試法。將萬用表設(shè)置為二極管測(cè)試檔,將紅表筆和黑表筆分別接觸二極管的兩端。當(dāng)二極管正向?qū)〞r(shí),萬用表會(huì)顯示一個(gè)較小的正向壓降值,對(duì)于硅二極管,這個(gè)值大約在 0.5 - 0.7V 之間,對(duì)于鍺二極管,這個(gè)值大約在 0.1 - 0.3V 之間。當(dāng)二極管反向截止時(shí),萬用表顯示的數(shù)值非常大,通常超過幾百兆歐。除了萬用表測(cè)試外,還可以使用專門的二極管測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試,這種測(cè)試儀可以更精確地測(cè)量二極管的各項(xiàng)參數(shù),如正向特性、反向特性、擊穿電壓等。從消費(fèi)電子到工業(yè)設(shè)備,二極管應(yīng)用普遍。STTA812D
整流橋由四只二極管組成,可實(shí)現(xiàn)全波整流,簡(jiǎn)化電源電路設(shè)計(jì)。STW62NM60N MOS(場(chǎng)效應(yīng)管)
普通二極管,如常見的硅二極管和鍺二極管,具有較為典型的伏安特性。硅二極管的正向?qū)妷杭s為 0.7V,鍺二極管則約為 0.3V。在電子電路中,普通二極管常被用于整流電路,將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。例如在簡(jiǎn)單的半波整流電路里,二極管在交流電正半周導(dǎo)通,負(fù)半周截止,從而輸出單向脈動(dòng)直流電。在一些信號(hào)檢測(cè)電路中,普通二極管還可用于檢波,從調(diào)制信號(hào)中提取出原信號(hào),普遍應(yīng)用于收音機(jī)、電視機(jī)等設(shè)備的信號(hào)處理環(huán)節(jié),是電子領(lǐng)域較基礎(chǔ)且應(yīng)用非常普遍的器件之一。STW62NM60N MOS(場(chǎng)效應(yīng)管)