什么是二极管?二极管的介绍
二极管是用半导体器件(硅、硒、锗等)做成的一种电子元器件 。它具备单边导电率能, 即给二极管阳极氧化和负极再加上正方向工作电压时,二极管关断。 当给阳极氧化和负极再加上反向工作电压时,二极管截至。 因而,二极管的导通与截至,则等同于电源开关的接入与断掉。
二极管是较开始问世的半导体元器件之一,其运用十分普遍。城市广场各种各样电子器件电路中,运用二极管和电阻器、电容器、电感器等电子器件开展科学合理的联接,组成不一样功用的电路,可以完成对交流电流整流器、对调配数据信号检波、限幅和钳位及其对电源电压的稳压管等各种作用。不论是在普遍的录音机电路或是在别的的电器产品商品或工业控制系统电路中,都能够寻找二极管的足迹。
构造构成:
二极管便是由一个PN结再加上相对应的电级导线及管壳封装形式而成的。
什么叫PN结?
选用不一样的夹杂加工工艺,根据自由扩散,将P型半导体与N型半导体制做在同一块半导体材料(通常是硅或锗)硅片上,在两者的边界条件就产生空间电荷区称之为PN结。
由P区引出的电级称之为阳极氧化,N区引出的电级称之为负极。由于PN结的单边导电率,二极管关断时电流的方向是由阳极氧化根据管道内部流入负极。
二极管的电路标记如下图所示。二极管有两个电级,由P区引出的电极是正级,又叫阳极氧化;由N区引出的电级是负级,又叫负极。三角箭头符号方位表明正方向电流方向,二极管的符号用VD表明。
原理:
二极管的关键基本原理便是运用PN结的单边导电率,在PN结上再加上导线和封装形式就成为一个二极管。
结晶二极管为一个由P型半导体和N型半导体产生的PN结,在其页面处两边产生空间电荷层,并建了建造静电场。当不会有另加工作电压时,因为PN结两侧自由电子浓度值差造成的蔓延电流量和建造静电场导致的飘移电流量相同而处在电平衡状态。
当外部有正方向工作电压偏置时,外部静电场和建造静电场的相互之间抑消功效使自由电子的蔓延电流量提升造成了正方向电流量。当外部有反向工作电压偏置时,外部静电场和建造静电场进一步加强,产生在一定反向工作电压范畴内与反向偏置电压值不相干的反向饱和电流。
关键归类:
1.点接触型二极管
点接触型二极管的PN结触碰总面积小,不可以根据比较大的正面电流量和承担较高的反向工作电压,但它的高频率特性好,适合在高频率检波电路和电源开关电路中应用。
2.面触碰型二极管
面接触型二极管的PN结触碰范围大,可以根据比较大的电流量,也可以经受较高的反向工作电压,适合在整流器电路中应用。
3.平面图型二极管
平面型二极管在单脉冲数据电路中作开关管应用时PN结总面积小,用以功率大的整流器时PN结总面积比较大。
4.稳压管
稳压管是一种*特的面触碰型半导体硅二极管,具备平稳电压的作用。稳压管与一般二极管的关键差别取决于,稳压管是运行在PN结的反向穿透情况。根据在生产环节中的工艺技术对策和应用时限定反向电流量的尺寸,能确保稳压管在反向穿透的情况下不容易因温度过高而毁坏。
稳压管与一般二极管不一样,它的反向穿透是可逆性的,只需不**过稳压管电流量的规定值,PN结就不容易太热毁坏,当另加反向工作电压除去后,稳压管恢复正常特性,因此稳压管具备较好的反复穿透特点。
5.光学二极管
光电二极管又被称为感光二极管。它的管壳上配备一个窗户口,便于于接纳阳光照射。
6.闪光二极管
发光二极管是一种将电磁能立即转化成激光束的半导体材料固态显示器件,通称LED(Light Emitting Diode)。和一般二极管类似,闪光二极管也是由一个PN结组成。闪光二极管的PN结封装形式在透明塑料壳内,外观设计有方型、矩形框和环形等。闪光二极管的推动工作电压低、工作中电流量小,具备较强的抗震动和冲击性工作能力、体型小、稳定性高、耗电量省和使用寿命长等优势,普遍适用于数据信号标示等电路中。
在电子信息技术中较常用的数码显示管,闪光二极管的基本原理与光学二极管反过来。当闪光二极管正方向偏置根据电流量的时候会传出光来,这也是因为电子器件与空穴立即复合型时释放动能的结果。它的光谱仪范畴较为窄,其光波长由所应用的基本上原材料而定。
关键运用:
几乎在任何的电子器件电路中,都需要使用半导体材料二极管。半导体二极管在电路中的应用可以具有维护电路,增加电路使用寿命等功效。半导体材料二极管的发展趋势,促使集成化电路更为提升,在各个方面都带来了充分的功效。二极管在集成化电路中的功效许多,保持着集成化电路一切正常工作中。
在电路电子器件中的运用:
(1)电源开关电路
在数据、集成化电路中运用二极管的单边导电率完成电路的关断或断掉,这一工艺早已获得广泛运用。电源开关二极管可以不错的维护的电路,避免电路由于短路故障等问题而被烧毁,也可完成传统式电源开关的作用。电源开关二极管还有一个特点便是电源开关的效率迅速。这也是传统式电源开关所无法相提并论的。
(2)限幅电路
在电子器件电路中,常见限幅电路对各种各样数据信号做好解决。它是用于让数据信号在预设的脉冲信号范畴内,有选择传送一部分数据信号。大部分二极管都可以做为限幅应用,但有一些情况下必须使用**型限幅二极管,如维护仪表盘时。
(3)稳压管电路
在稳压电路中通常必须应用齐纳二极管,它是一种运用*特加工工艺生产的面结型硅把半导体材料二极管,这类*特二极管杂质浓度较为高,空间电荷区域内的电子密度大,非常容易产生强静电场。当齐纳二极管两边反向工作电压加进某一值,反向电流量急增,造成反向穿透。
(4)变容电路
在变容电路中常见变容二极管来完成电路的全自动频率操纵、自动调谐、电台广播及其扫描仪震荡等。
工业品中的运用:
目前,半导体材料二极管闪光的运用已逐渐获得营销推广,闪光二极管广泛运用于各类电子设备的显示灯、光纤通信系统用灯源、各种各样仪表盘的指示仪及其照明灯具。闪光二极管的许多特征是一般闪光元器件所无法相提并论的,关键具备特性有:安全性、效率高、环境保护、使用寿命长、回应快、体型小、构造坚固。因而,闪光二极管是一种合乎绿色工程规定的灯源。
闪光二极管在许多行业获得广泛运用,下边详细介绍几个方面其关键运用:
(1)电子器件产品中的运用
闪光二极管在电子器件产品中一般作为屏led背光或作表明、照明灯具运用。从大中型的液晶电视机、电脑显示器到多媒体播放器MP3、MP4及其手机上等的屏幕都将闪光二极管作为屏led背光。
(2)车辆及其大型机械中的运用
闪光二极管在小车及其大型机械中获得广泛运用。车辆及其大中型工业设备中的方位灯、车里照明灯具、工业设备仪表盘照明灯具、大前大灯、方向灯、倒车灯、后尾灯等都应用了闪光二极管。根本原因是闪光二极管的回应快、使用期限长(一般闪光二极管的使用寿命比车辆及其大型机械使用寿命长)。
(3)大城市的墙灯
在现如今热闹的新经济时代,彩灯是大城市热闹的主要标示,但彩灯存有许多缺陷,例如使用寿命不足长等。因而,用闪光二极管取代彩灯拥有许多优点,由于闪光二极管与彩灯对比除开使用寿命长,也有环保节能、推动和操纵简单、不用维护保养等特性。闪光二极管取代彩灯将是照明灯具发展趋势的必然趋势。
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