二极管类别及作用简单小结

二极管最明显的特性即单向导电性,实际1N4001型硅整流二极管测量中,红表笔接二极管的负极,黑表笔接二极管的正极时,表针会动,说明二极管能够导电;然后将黑表笔接二极管负极,红表笔接二极管正极,此时万用表的表针根本不动或者只偏转一点点,说明导电不良。(万用表里面,黑表笔接的是内部电池的正极)

利用二极管单向导电性,常用二极管作为整流器,把交流电变为直流电,即只让交流电的正半周(或负半周)通过,再用电容器滤波形成平滑的直流。

二极管主要参数包括:

额定正向工作电流

额定正向工作电流指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值。

最大浪涌电流

最大浪涌电流,是允许流过的过量正向电流,它不是正常电流,而是瞬间电流。其值通常是额定正向工作电流的20倍左右。

最高反向工作电压

加在二极管两端的方向工作电压高到一定值时,管子将会击穿,失去单向导电能力。为了保证使用安全,规定了最高反向工作电压值。例如,1N4001二极管反向耐压为50V,1N4007的反向耐压为1000V

反向电流

是指二极管在规定的温度和最高反向电压作用下,流过二极管的反向电流。

反向电流越小,管子的单方向导电性能越好。

反向电流与温度密切相关,大约温度每升高10℃,反向电流增大一倍。

例如2AP1型锗二极管,在25℃时,反向电流为250μA,温度升高到35℃,反向电流将上升到500μA,在75℃时,它的反向电流已达8mA,不仅失去了单方向导电特性,还会使管子过热而损坏。硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性

反向恢复时间

从正向电压变成反向电压时,电流一般不能瞬时截止,要延迟一点点时间,这个时间就是反向恢复时间。它直接影响二极管的开关速度。

最大功率

最大功率就是加在二极管两端的电压乘以流过的电流。这个极限参数对稳压二极管等显得特别重要

实际常用二极管包括:

稳压二极管(齐纳二极管)

该二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。在该临界击穿点上,反向电阻降低到一个很小的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定。

肖特基二极管(SBD)

它是一种载流子二极管。低功耗、大电流、超高速半导体器件。其反向恢复时间极短(可以小到几纳秒),正向导通压降仅0.4V左右,而整流电流却可达到几千毫安。反向耐压值低。常见型号:MBR300100CT,MBRS240,MBRS340,SS14或SS系列,1N5819等

瞬态抑制二极管(TVS)

当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以10的负12次方秒量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,使两极间的电压钳位于一个预定值,有效地保护电子线路中的精密元器件,免受各种浪涌脉冲的损坏。

将TVS二极管加在信号及电源线上,能防止微处理器或单片机因瞬间的脉冲,如静电放电效应、交流电源之浪涌及开关电源的噪音所导致的失灵。常用型号:SMBJ系列,实际使用中应注意瞬态抑制二极管的相关选型。

快恢复二极管(FRD)

它是一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管,主要应用于开关电源、PWM脉宽调制器、变频器等电子线路中,作为高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管使用。从性能上分为快恢复和超快恢复两个等级。前者反向恢复时间为数百纳秒或更长,后者则在100纳秒以下。实际使用中应注意肖特基二极管和快恢复二极管的区别。

开关二极管

要根据应用电路的主要参数(例如正向电流、最高反向电压、反向恢复时间等)来选择开关二极管的具体型号。为在电路上进行“开”、“关”而特殊设计制造的一类二极管。它由导通变为截止或由截止变为导通所需的时间比一般二极管短,常见的有2AK、2DK等系列

雪崩二极管

外加电压作用下可以产生高频振荡的晶体管

整流二极管

一种用于将交流电转变为直流电的半导体器件。这种器件的结面积较大,能通过较大电流(可达上千安),但工作频率不高,一般在几十千赫兹以下。整流二极管主要用于各种低频半波整流电路,如需达到全波整流需连成整流桥使用。常用:1N400x系列

续流二极管(FWD)

续流二极管由于在电路中起到续流的作用而得名,一般选择快速恢复二极管或者肖特基二极管来作为“续流二极管”,它在电路中一般用来保护元件不被感应电压击穿或烧坏,以并联的方式接到产生感应电动势的元件两端,并与其形成回路,使其产生的高电动势在回路以续电流方式消耗,从而起到保护电路中的元件不被损坏的作用。

检波二极管

检波通常为解调。用于把叠加在高频载波上的低频信号检出来的器件,它具有较高的检波效率和良好的频率特性。检波二极管一般可选用点接触型锗二极管,例如2AP系列等。选用时,应根据电路的具体要求来选择工作频率高、反向电流小、正向电流足够大的检波二极管。

限幅二极管

就是将信号的幅值限制在所需要的范围之内。特别要注意限幅和钳位的区别。

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