橋式整流電路是目前應用非常普遍的整流方式。它由四個二極管組成一個橋式結構。當交流電壓輸入時,在正半周,兩個二極管導通,電流通過這兩個二極管和負載;在負半周,另外兩個二極管導通,電流通過這兩個二極管和負載。橋式整流電路的優(yōu)點明顯,它不需要中心抽頭的變壓器,而且對變壓器次級繞組的利用率更高,輸出的直流電壓脈動更小。在幾乎所有的現代電子設備電源中,如電腦電源、手機充電器等,都采用了橋式整流電路。它可以適應不同的交流輸入電壓范圍,并且可以與后續(xù)的濾波、穩(wěn)壓電路更好地配合,為電子設備提供高質量的直流電源,確保設備的穩(wěn)定運行。此外,在一些特殊的電源整流應用中,如高壓電源整流,會使用高壓整流二極管。這些二極管能夠承受極高的反向電壓,確保在高電壓環(huán)境下正常工作,為X光機、高壓靜電發(fā)生器等設備提供所需的直流高壓電源。二極管的正向導通電壓具有溫度依賴性。VND05B-11-E
快恢復二極管(FRD)是一種具有較短反向恢復時間的二極管,其反向恢復時間一般在幾百納秒以內,適用于高頻整流和開關電路。與普通整流二極管相比,快恢復二極管在從導通狀態(tài)切換到截止狀態(tài)時,能夠更快地阻斷反向電流,減少反向恢復損耗和電壓尖峰,降低電路的電磁干擾。在功率因數校正(PFC)電路、不間斷電源(UPS)、電機驅動電路等功率電子設備中,快恢復二極管常與功率開關器件配合使用,實現高效的電能轉換和控制。其制造工藝通常采用摻金、鉑等雜質或電子輻照技術,縮短少數載流子的壽命,從而加快反向恢復速度。在設計功率電路時,合理選擇快恢復二極管的參數,如反向耐壓、正向電流和反向恢復時間,對于提高電路的可靠性和效率至關重要。江西SP720ABTG二極管整流器激光二極管可發(fā)射強度高的單色激光束。
二極管在使用過程中可能出現多種失效模式,常見的包括開路、短路、性能退化等。正向電流過大或反向電壓超過額定值,會導致二極管過熱燒毀,出現開路故障;PN 結擊穿后若電流不受限制,可能造成長久性短路。此外,長期工作在高溫、高濕度環(huán)境下,二極管的性能會逐漸退化,如正向壓降增大、反向漏電流增加。故障診斷時,可使用萬用表的二極管檔測量其正向壓降和反向電阻,正常情況下,正向壓降應在規(guī)定范圍內,反向電阻趨于無窮大;對于復雜電路中的二極管,可通過示波器觀察其電壓、電流波形,判斷是否存在異常。預防二極管失效需在電路設計階段合理選型,確保工作條件在器件額定范圍內,并采取適當的散熱、防護措施,延長二極管的使用壽命,保障電路穩(wěn)定運行。
發(fā)光二極管(LED)是一種特殊的二極管。它的發(fā)光原理基于半導體材料的電子 - 空穴復合過程。當在 LED 兩端施加正向電壓時,電子從 N 區(qū)注入到 P 區(qū),空穴從 P 區(qū)注入到 N 區(qū),在 P - N 結附近,電子和空穴復合,釋放出能量,其中一部分能量以光子的形式發(fā)射出來,從而產生光。LED 具有許多優(yōu)勢。首先,它具有很高的能效,相比傳統的白熾燈泡,LED 可以將更多的電能轉化為光能,消耗的電能更少。其次,LED 的壽命非常長,可以達到數萬小時甚至更長,減少了更換燈泡的頻率。再者,LED 的響應速度快,非常適合用于需要快速開關的場合,如交通信號燈等。此外,LED 可以發(fā)出多種顏色的光,通過調整半導體材料的成分,可以實現從紅外光到可見光再到紫外光的不同波長的光發(fā)射。二極管的溫度特性會影響導通電壓,溫度升高時正向壓降通常會減小。
當二極管兩端施加反向電壓時,外電場方向與內電場方向相同,會使得 PN 結變寬。這種情況下,只有極少數的載流子在反向電壓的作用下形成微弱的反向電流,這個電流通常非常小,可以忽略不計,二極管此時處于截止狀態(tài)。在實際應用中,比如在一些防止電源反接的電路設計中,利用二極管的這種單向導電性,可以有效地保護電路中的其他元件不被反向電流損壞。二極管這種獨特的單向導電特性,就像一個單向閥門,只允許電流在特定的方向流動,為電子電路的設計提供了極大的靈活性和功能性。普通二極管成本低,適用于基礎電路場景。BTB12-600TW
續(xù)流二極管可吸收感性負載的反向電動勢,保護繼電器、電機等元件。VND05B-11-E
發(fā)光二極管(LED)作為一種特殊的二極管,其獨特的發(fā)光原理和優(yōu)良的特性使其在現代照明和顯示領域占據了重要地位。從發(fā)光原理來看,LED是基于半導體材料的電子與空穴復合發(fā)光機制。當在LED兩端施加正向電壓時,P型半導體中的空穴和N型半導體中的電子在電場的作用下向PN結移動。在PN結附近,電子和空穴相遇并復合。在這個復合過程中,電子從高能級躍遷到低能級,根據能量守恒定律,多余的能量以光子的形式釋放出來,從而產生光。不同的半導體材料和摻雜方式決定了所發(fā)射光的波長,也就是光的顏色。例如,使用氮化鎵(GaN)材料制造的LED可以發(fā)出藍光,而通過在氮化鎵中摻雜不同的雜質,還可以獲得綠光、紫光等不同顏色的光。VND05B-11-E