二極管是一種具有單向導電性的電子元件。它主要由半導體材料構成,常見的有硅和鍺。在二極管的結構中,包含一個 P - N 結。當二極管正向偏置時,即 P 區(qū)接電源正極,N 區(qū)接電源負極,二極管呈現(xiàn)出低電阻狀態(tài),電流能夠順利通過;而當二極管反向偏置時,電流幾乎無法通過,此時二極管處于高電阻狀態(tài)。這種獨特的單向導電特性使得二極管在電子電路中被廣泛應用。例如,在電源電路中,二極管可以防止電流反向流動,保護電路中的其他元件免受反向電流的損害。從微觀角度來看,正向偏置時,外電場與內電場方向相反,削弱了內電場,使得多數(shù)載流子能夠跨越 P - N 結形成電流;反向偏置時,外電場與內電場方向相同,加強了內電場,多數(shù)載流子難以跨越,只有少數(shù)載流子形成微弱的反向電流??旎謴投O管反向恢復時間短,適合高頻電路,如變頻器、UPS 電源。江西NSVR0340HT1G二極管變容二極管
在電路中,二極管還可以起到限流的作用。當電路中的電流過大時,二極管會導通并分流一部分電流,從而保護其他元器件不受損壞。特別是在LED照明電路中,二極管可以有效限制LED燈的電流,延長其使用壽命。在開關電源的電感中和繼電器等感性負載中,二極管還起到續(xù)流的作用。當開關管關斷時,電感中的電流不能突變,會產(chǎn)生一個反向的感應電動勢。此時,二極管導通并形成一個通路,消耗掉這個反向電動勢產(chǎn)生的能量,保護電路中的其他元器件不受損壞。北京1SS400T1G二極管分立半導體模塊整流橋由四只二極管組成,可實現(xiàn)全波整流,簡化電源電路設計。
二極管有多種封裝形式以滿足不同應用場景的需求。常用的插件封裝有DO-15、DO-27、TO-220等;常用的貼片封裝有SMA、SMB、SOD-123等。這些封裝形式不僅便于二極管的安裝和連接還提高了電路的集成度和可靠性。在使用二極管時需要注意其正負極的識別。一般來說負極會做一些標識以便于識別(如銀色環(huán)、色點等)。正確識別二極管的極性對于保證電路的正常工作至關重要。在正向特性的起始部分存在一個死區(qū)電壓區(qū)域。在這個區(qū)域內正向電壓很小不足以克服PN結內電場的阻擋作用因此正向電流幾乎為零。只有當正向電壓大于死區(qū)電壓后二極管才會正向導通電流隨電壓增大而迅速上升。
二極管在電源整流電路中扮演著不可或缺的角色,它是實現(xiàn)交流電向直流電轉換的關鍵元件,為各種電子設備提供穩(wěn)定的直流電源。在半波整流電路中,只需一個二極管即可完成基本的整流功能。當交流電壓輸入時,在正半周,二極管處于正向導通狀態(tài),電流可以順利通過二極管流向負載。此時,負載上得到與交流電壓正半周相同形狀的電壓。而在負半周,二極管承受反向電壓而截止,負載中沒有電流通過。這樣,在負載兩端就形成了一個脈動的直流電壓,雖然這種半波整流方式簡單,但效率較低,因為它只利用了交流電的半個周期。不過,在一些對電源要求不高、功率較小的電路中,如簡單的電池充電器或小型電子玩具中,半波整流電路由于其簡單性和成本低的優(yōu)點仍然有一定的應用。從消費電子到工業(yè)設備,二極管應用普遍。
二極管在鉗位電路中也有著獨特的應用。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換。例如,當需要將一個高電平信號從一種邏輯標準轉換為另一種邏輯標準時,可以利用二極管的單向導電性和電壓降特性。通過適當?shù)碾娐吩O計,二極管可以將輸入的高電平信號降低一定的電壓值,使其符合目標邏輯電平的要求。這種電平轉換在不同類型數(shù)字電路之間的接口設計中非常重要,能夠確保信號在不同邏輯電平的電路之間準確傳遞,實現(xiàn)系統(tǒng)的兼容性。瞬態(tài)抑制二極管(TVS)在遭遇浪涌電壓時迅速導通泄流,為電子設備提供可靠的過電壓保護。PMEG4010EJ-QX
二極管在電路中常用于整流、檢波和穩(wěn)壓。江西NSVR0340HT1G二極管變容二極管
二極管是現(xiàn)代電子學中一種極為重要的基礎元件,它的結構和原理構成了其在電路中獨特功能的基石。從結構上看,二極管主要由P型半導體和N型半導體組成。P型半導體含有較多的空穴,而N型半導體則有較多的電子。當這兩種半導體緊密結合在一起時,在它們的交界面就會形成一個特殊的區(qū)域,叫做PN結。這個PN結是二極管能夠實現(xiàn)單向導電性的關鍵所在。從原理層面來說,當二極管兩端施加正向電壓時,即 P 型端接電源正極,N 型端接電源負極,此時外電場方向與內電場方向相反。在這個電壓的作用下,P 區(qū)的空穴和 N 區(qū)的電子都向 PN 結移動,使得 PN 結變窄,形成較大的電流,二極管處于導通狀態(tài)。例如,在一個簡單的直流電源供電的電路中,如果串聯(lián)一個二極管和一個電阻,當電源極性正確時,電路中有電流通過,電阻上會有電壓降,這可以通過示波器觀察到電壓和電流的變化情況。江西NSVR0340HT1G二極管變容二極管