TIPL761A

    二極管的工作原理的理解，對于電子愛好者來說至關(guān)重要。它的重要結(jié)構(gòu)包括P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體，二者之間形成一個PN結(jié)。在PN結(jié)中，由于兩種半導(dǎo)體的特性差異，會產(chǎn)生一個電場，這個電場會阻止電流的自由流動。然而，當(dāng)在二極管兩端施加足夠大的正向電壓時，電場被克服，電流得以通過；而施加反向電壓時，電場加強，電流幾乎無法通過。這種特性使得二極管在電路中能夠起到限流、穩(wěn)壓的作用，保護其他元件免受電流過大的損害。隨著科技的不斷發(fā)展，二極管的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓寬。從一開始的收音機、電視機等家電產(chǎn)品，到如今的計算機、手機等高科技產(chǎn)品，都離不開二極管的身影。同時，隨著新材料、新工藝的不斷涌現(xiàn)，二極管的性能也在不斷提升。例如，某些特殊類型的二極管具有更高的開關(guān)速度、更低的功耗、更好的穩(wěn)定性等特點，為電子設(shè)備的性能提升提供了有力支持。 二極管雖小，卻在電子世界里發(fā)揮著不可或缺的大作用。TIPL761A

    要理解二極管的工作原理，必須從二極管的結(jié)構(gòu)說起。晶體二極管是一個由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體燒結(jié)形成的p-n結(jié)界面。在其界面的兩側(cè)形成空間電荷層，構(gòu)成自建電場。當(dāng)外加電壓等于零時，由于p-n結(jié)兩邊載流子的濃度差引起擴散電流和由自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當(dāng)外界有正向電壓偏置時，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進一步加強，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流。IPB054N06N3二極管的工作溫度范圍對其性能和使用壽命有重要影響。

    開關(guān)二極管工作特性：開關(guān)二極管從截止（高阻狀態(tài)）到導(dǎo)通（低阻狀態(tài)）的時間叫開通時間；從導(dǎo)通到截止的時間叫反向恢復(fù)時間；兩個時間之和稱為開關(guān)時間。一般反向恢復(fù)時間大于開通時間，故在開關(guān)二極管的使用參數(shù)上只給出反向恢復(fù)時間。開關(guān)二極管的開關(guān)速度是相當(dāng)快的，像硅開關(guān)二極管的反向恢復(fù)時間只有幾納秒，即使是鍺開關(guān)二極管，也不過幾百納秒。開關(guān)二極管具有開關(guān)速度快、體積小、壽命長、可靠性高等特點，廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備的開關(guān)電路、檢波電路、高頻和脈沖整流電路及自動控制電路中。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)。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。因為PN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。

    當(dāng)二極管正向偏置時，即P區(qū)接正極，N區(qū)接負極，外部電場與PN結(jié)內(nèi)建電場方向相反。此時，PN結(jié)變窄，多數(shù)載流子擴散運動增強，形成較大的擴散電流，即正向電流。二極管導(dǎo)通，電阻很小，相當(dāng)于一根導(dǎo)線。反之，當(dāng)二極管反向偏置時，PN結(jié)變寬，多數(shù)載流子擴散運動被抑制，反向電流很小，二極管截止。這種特性使得二極管在電路中可以作為整流、檢波、穩(wěn)壓等應(yīng)用的關(guān)鍵元件。在現(xiàn)代電子電路中，二極管的應(yīng)用非常普遍。例如，在電源電路中，二極管可以將交流電轉(zhuǎn)換為直流電；在信號處理電路中，二極管可以檢波或調(diào)制信號；在保護電路中，二極管可以防止電流反向流動，保護其他電子元件不受損壞。在電路中，二極管常被用作整流器，將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。

    用來表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術(shù)指標(biāo)，稱為二極管的參數(shù)。不同類型的二極管有不同的特性參數(shù)。二極管主要參數(shù)：是指二極管長期連續(xù)工作時，允許通過的**正向平均電流值，其值與PN結(jié)面積及外部散熱條件等有關(guān)。因為電流通過管子時會使管芯發(fā)熱，溫度上升，溫度超過容許限度（硅管為141左右，鍺管為90左右）時，就會使管芯過熱而損壞。所以在規(guī)定散熱條件下，二極管使用中不要超過二極管**整流電流值。例如，常用的IN4001－4007型鍺二極管的額定正向工作電流為1A。加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時，會將管子擊穿，失去單向?qū)щ娔芰?。為了保證使用安全，規(guī)定了最高反向工作電壓值。例如，IN4001二極管反向耐壓為50V，IN4007反向耐壓為1000V。 當(dāng)二極管反向偏置時，即正極接低電位，負極接高電位，二極管截止，電流很小。T2035H-600TRG

不同類型的二極管，如硅二極管和鍺二極管，具有不同的特性。TIPL761A

    二極管在電子電路的作用有：限幅：二極管正向?qū)ê?，其正向壓降基本保持不變（硅管?.7V，鍺管為0.3V）。利用這一特性，二極管可以作為限幅元件，在電路中把信號幅度限制在一定范圍內(nèi)，保護后續(xù)電路免受過大信號的損害。續(xù)流：在開關(guān)電源的電感中和繼電器等感性負載中，二極管可以起到續(xù)流的作用，保證電路的穩(wěn)定工作。在感性負載中，當(dāng)開關(guān)斷開時，由于電感的作用，電流不會立即消失，此時二極管可以提供一個通路，使得電流逐漸減小，防止電感產(chǎn)生過高的反電動勢。檢波：在收音機中，二極管起到檢波的作用，將無線電信號轉(zhuǎn)換為音頻信號。檢波是收音機接收信號的重要步驟，使得人們可以聽到廣播內(nèi)容。TIPL761A