發(fā)光二極管(LED)的工作原理基于半導(dǎo)體的電致發(fā)光現(xiàn)象。當(dāng) LED 的 PN 結(jié)正向?qū)〞r,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合,多余的能量以光的形式釋放出來。不同材料的 LED 可發(fā)出不同顏色的光,如常見的氮化鎵基 LED 可發(fā)藍光,通過與熒光粉組合還能實現(xiàn)白光照明。在照明領(lǐng)域,LED 憑借其節(jié)能、長壽命、響應(yīng)速度快等優(yōu)勢,已普遍取代傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈,用于室內(nèi)外照明、汽車大燈等場景。在顯示領(lǐng)域,LED 顯示屏以其高亮度、高對比度、廣視角等特性,在廣告牌、電子看板、電視屏幕等方面得到大量應(yīng)用,成為信息展示的重要載體。二極管在電路中常用于整流、檢波和穩(wěn)壓。上海1N5811e3二極管晶體管
二極管在整流電路中的應(yīng)用非常普遍。整流電路利用二極管的單向?qū)щ娦?,將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。在交流電的正半周期內(nèi),二極管導(dǎo)通,允許電流通過;在負半周期內(nèi),二極管截止,阻止電流通過。這樣,交流電就被轉(zhuǎn)換成了單向的脈動直流電。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)。利用二極管的這種開關(guān)特性,可以組成各種邏輯電路,實現(xiàn)信號的轉(zhuǎn)換和處理。STTH8L06 其他被動元件肖特基二極管以低正向壓降和高開關(guān)速度著稱,在低壓大電流電路中有效降低功率損耗。
二極管在鉗位電路中也有著獨特的應(yīng)用。鉗位電路可以將信號的某一電平固定在一個特定的值上。比如在視頻信號處理中,為了確保視頻信號中的同步信號電平穩(wěn)定,可使用二極管鉗位電路。它通過電容、電阻和二極管的組合,將視頻信號中的同步脈沖頂部或底部鉗位在一個固定電壓上。這樣,無論信號在傳輸過程中如何變化,同步信號的電平都能保持穩(wěn)定,便于后續(xù)的同步分離和信號處理操作。在數(shù)字電路中,二極管可用于邏輯電平轉(zhuǎn)換。例如,當(dāng)需要將一個高電平信號從一種邏輯標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為另一種邏輯標(biāo)準(zhǔn)時,可以利用二極管的單向?qū)щ娦院碗妷航堤匦?。通過適當(dāng)?shù)碾娐吩O(shè)計,二極管可以將輸入的高電平信號降低一定的電壓值,使其符合目標(biāo)邏輯電平的要求。這種電平轉(zhuǎn)換在不同類型數(shù)字電路之間的接口設(shè)計中非常重要,能夠確保信號在不同邏輯電平的電路之間準(zhǔn)確傳遞,實現(xiàn)系統(tǒng)的兼容性。
恒流二極管具有在一定電壓范圍內(nèi)輸出恒定電流的特性。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作機制使得通過它的電流基本不隨外加電壓的變化而改變。在一些對電流穩(wěn)定性要求較高的電路中,恒流二極管發(fā)揮著重要作用。例如在 LED 驅(qū)動電路中,由于 LED 的發(fā)光亮度與通過的電流密切相關(guān),使用恒流二極管可為 LED 提供穩(wěn)定的驅(qū)動電流,確保 LED 發(fā)光亮度均勻、穩(wěn)定,避免因電流波動導(dǎo)致 LED 亮度變化或壽命縮短。在一些傳感器電路中,恒流二極管也用于為傳感器提供穩(wěn)定的工作電流,保證傳感器輸出信號的準(zhǔn)確性和可靠性,在需要精確控制電流的電路中是不可或缺的器件。硅二極管正向?qū)妷焊哂阪N二極管,穩(wěn)定性更強,工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用更廣。
肖特基二極管是一種基于金屬 - 半導(dǎo)體結(jié)的二極管,與普通 PN 結(jié)二極管相比,具有正向壓降?。s 0.3 - 0.5V)、反向恢復(fù)時間極短(幾乎為零)、開關(guān)速度快等明顯優(yōu)勢。這些特性使其在高頻電路中表現(xiàn)出色,如在開關(guān)電源的同步整流電路中,肖特基二極管可降低導(dǎo)通損耗,提高電源轉(zhuǎn)換效率;在高頻逆變器、DC - DC 轉(zhuǎn)換器中,快速的開關(guān)特性減少了電路的能量損耗和電磁干擾。此外,肖特基二極管的低正向壓降也適用于低壓大電流的應(yīng)用場景,如鋰電池保護電路。但肖特基二極管的反向耐壓一般較低,通常在 100V 以下,在選型時需根據(jù)電路的實際需求,權(quán)衡其性能優(yōu)勢與耐壓限制,充分發(fā)揮其在高頻、低壓電路中的作用。二極管的額定電流和電壓需匹配電路需求。SMS7621-040LF
二極管的反向漏電流會隨溫度升高而增大。上海1N5811e3二極管晶體管
激光二極管的發(fā)光基于受激輻射原理。在其內(nèi)部的有源區(qū),通過注入電流形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布,當(dāng)外界光子激發(fā)時,產(chǎn)生受激輻射,輸出高亮度、高方向性的激光束。在光通信領(lǐng)域,激光二極管作為光源,將電信號轉(zhuǎn)換為光信號,通過光纖進行高速、長距離的數(shù)據(jù)傳輸。其高調(diào)制速率和低功耗特性,滿足了現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)對大容量、高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?,是光纖通信系統(tǒng)的重要器件之一。在激光加工領(lǐng)域,激光二極管發(fā)出的高能量激光束可用于材料切割、焊接、打孔等加工工藝。例如在汽車制造中,用于車身零部件的焊接;在電子制造中,用于電路板的微孔加工,憑借其高精度、高效率的加工優(yōu)勢,推動了制造業(yè)的技術(shù)升級。上海1N5811e3二極管晶體管