簡單認(rèn)識二極管

二極管是一種電子器件，具有單向?qū)щ娦浴Ｋ袃蓚€電極，正極和負(fù)極，當(dāng)在兩極間加上正向電壓時，二極管導(dǎo)通；加上反向電壓時，二極管截止。二極管是由半導(dǎo)體材料制成的，其導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間。在電子電路中，二極管可以用作整流、檢波、限幅、鉗位等。

下面小編將詳細(xì)介紹一下二極管，主要從結(jié)構(gòu)組成、特性、工作原理及正確選型的幾個方面入手。

一、二極管的結(jié)構(gòu)組成

二極管就是由一個PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線及管殼封裝而成的。采用不同的摻雜工藝，通過擴(kuò)散作用，將P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體制作在同一塊半導(dǎo)體(通常是硅或鍺)基片上，在它們的交界面就形成空間電荷區(qū)稱為PN結(jié)。

圖中各種二極管的符號由P區(qū)引出的電極稱為陽極，N區(qū)引出的電極稱為陰極。因?yàn)镻N結(jié)的單向?qū)щ娦?，二極管導(dǎo)通時電流方向是由陽極通過管子內(nèi)部流向陰極。

二極管的電路符號如圖所示。二極管有兩個電極，由P區(qū)引出的電極是正極，又叫陽極;由N區(qū)引出的電極是負(fù)極，又叫陰極。三角箭頭方向表示正向電流的方向，二極管的文字符號用VD表示。

二、二極管的I-V特性

該曲線的y軸是電流，x軸是電壓。曲線的形狀由耗盡區(qū)的電荷載流子運(yùn)輸決定。

如果施加一個正向電壓，則最初幾乎沒有電流流通。但是，如果這個電壓超過了某個閾值，二極管就會導(dǎo)電。同樣，如果施加負(fù)電壓，耗盡區(qū)仍然表現(xiàn)為絕緣體，直到某個電壓，二極管變得不穩(wěn)定并擊穿。

此曲線關(guān)聯(lián)的典型參數(shù)包括正向電流(IF)、VF、IR、反向電壓(VR)和IFSM額定值，這表示二極管在正向偏置模式下能夠承受的最大峰值電流。

由于溫度的升高導(dǎo)致電荷載流子濃度升高和VF降低，因此正向特性在溫度變化下看起來略有不同，主要是因?yàn)閥軸指示是以對數(shù)刻度而不是之前所示的線性刻度。按照經(jīng)驗(yàn)，VF每升高1K大約下降2mV，這種溫度依賴性適用于所有類型的二極管。

三、穩(wěn)壓二極管的工作原理

穩(wěn)壓二極管是依靠改變電流來實(shí)現(xiàn)端電壓的穩(wěn)定的，如下圖，穩(wěn)壓管是不可能穩(wěn)出5V電壓的。

如下圖a，Vout也不可能是5V的，因?yàn)镽L和R1兩電阻串聯(lián)分壓使的Vout僅為0.9V。

如下圖b,如果將R1的阻值改為≤1KΩ時，Vout為5V。

四、如何選擇正確的二極管

選擇正確的二極管需要考慮以下幾個方面：

1. 電壓和電流：需要根據(jù)電路的電壓和電流來選擇二極管的規(guī)格。如果電路中的電壓較高，需要選擇反向擊穿電壓較高的二極管；如果電流較大，需要選擇額定電流較大的二極管。
2. 頻率：根據(jù)電路的工作頻率選擇合適的二極管。對于高頻電路，需要選擇具有高頻性能的二極管，如肖特基二極管或快恢復(fù)二極管。
3. 類型：根據(jù)實(shí)際需求選擇不同類型的二極管，如整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管等。
4. 效率：在某些應(yīng)用中，需要考慮二極管的效率。例如，在電源電路中，需要選擇效率較高的整流二極管。
5. 溫度特性：需要根據(jù)工作溫度選擇合適的二極管。一些二極管在高溫下容易損壞，因此需要選擇具有較好溫度特性的二極管。
6. 封裝和尺寸：需要根據(jù)電路的尺寸和空間選擇合適的封裝和尺寸的二極管。
7. 品牌和質(zhì)量：需要選擇知名品牌和優(yōu)質(zhì)的二極管，以確保其可靠性和性能。

綜上所述，選擇正確的二極管需要考慮多個方面，包括電壓和電流、頻率、類型、效率、溫度特性、封裝和尺寸、品牌和質(zhì)量等。需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景和需求進(jìn)行綜合考慮。