二極管知識介紹

二極管知識介紹二極管定義定義：二極管也稱為晶體二極管，是由空穴型p型半導體和電子型n型半導體結(jié)合而成的PN結(jié),特點：單向?qū)щ娦?，正向?qū)?，反向截止。在電路中的作用：整流、穩(wěn)壓、開關(guān)、檢波、變?nèi)荨⒂|發(fā)。二極管的分類按材料：硅二極管、鍺二極管。按用途：整流二極管、開關(guān)二極管、穩(wěn)壓二極管、瞬態(tài)電壓抑制二極管、發(fā)光二極管、變?nèi)荻O管等。在電路中符號極性識別：所有二極管的封裝都是在負極處標有色標，即色標處為負極。負極負極負極負極第二頁，共22頁。二極管的伏安特性如圖Fig-1所示為二極管伏安特性曲線。橫坐標表示加在二極管兩極的電壓，縱坐標表示流過二極管的電流。第一象限為二極管正向特性曲線，此時二極管正極電壓大于負極電壓，電流從正極流向負極。當V<VA時，此時電壓不足以克服PN結(jié)內(nèi)電場的阻擋作用，正向電流幾乎為零，這一段稱為正向死區(qū)，這個不能使二極管導通的電壓稱為死區(qū)電壓。當VA<V<VB時，PN結(jié)內(nèi)電場被克服，二極管導通，電流隨電壓增大迅速上升，在正常使用的電流范圍內(nèi)，導通時二極管的端電壓值幾乎不變，這個電壓稱為二極管的正向電壓。第二象限為二極管反向特性曲線，此時二極管正極電壓小于負極電壓，電流從負極流向正極。當V<VC時，反向電流很小，二極管截止狀態(tài)，這個區(qū)域稱為反向死區(qū)，這個反向電流稱為二極管的漏電流。當V>VC時，反向電流迅速增大，此時二極管處于擊穿狀態(tài),VC稱為二極管的最高反向工作電壓。二極管處于擊穿狀態(tài)時，會失去單向?qū)щ姷奶匦?。第三頁，?2頁。二極管的主要特性參數(shù)1.最大正向整流電流（IFM)：二極管長期連續(xù)工作時所允許通過的最大正向電流，如果電路的實際工作電流超過這個電流，二極管會迅速發(fā)熱并可能燒毀PN結(jié)，使二極管永久損壞。2.最高反向工作電壓（VRM)：當加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時，二極管會擊穿，失去單向?qū)щ娔芰?，這個擊穿電壓就是最高反向工作電壓。3.反向恢復時間（trr)：二極管兩端從正向電壓變成反向電壓時，電流一般不能瞬時截止，要延遲一定的時間，這個時間就是反向恢復時間，它直接影響二極管的開關(guān)速度。4.反向飽和電流（IR)：也稱為漏電流，在反向偏壓一定的情況下，反向飽和電流的大小決定了二極管本身的功耗，反向飽和電流越大，二極管的功耗就越大，本體就會發(fā)熱。因此反向飽和電流影響二極管的可靠性，其值越小越好。5.正向電壓（VFM)：正向電壓越大，二極管的功耗就越大，影響二極管的可靠性，其值越小越好。硅二極管為0.7V，鍺二極管為0.2V。因為要獲得各種性能的PN結(jié)，制造商在設(shè)計PN結(jié)時，都會對PN結(jié)的結(jié)構(gòu)和摻雜進行改變，獲得各種正向電壓的二極管。6.最高工作頻率（FM)：二極管具有單向?qū)щ娦缘淖罡呓涣餍盘柕念l率，如果超過此頻率進行工作，二極管的單向?qū)щ娦詫嘶蛳?。第四頁，?2頁。第一章:整流二極管第五頁，共22頁。整流二極管整流二極管主要用于整流電路中，利用PN結(jié)的單向?qū)щ娦园呀涣麟娹D(zhuǎn)變成脈動直流電。

分類：普通整流二極管、快恢復整流二極管、肖特基整流二極管等。一般在要求反向耐壓及正向?qū)娏鳚M足要求的基礎(chǔ)上分為如下情況：

1.對開關(guān)電源初級整流的整流管或接有容性負載或感性負載處的整流管，要求承受浪涌電壓和浪涌電流的能力較強.2.對開關(guān)電源次級整流的整流管，要求反向恢復時間要快，正向壓降要小，整流效率要高，否則會引起低壓斷電等故障。同時反向恢復時間過長，也會對PWM電路造成不良影響。交流電脈動直流流電第六頁，共22頁。整流二極管PULS產(chǎn)品常用的整流二極管舉列型號參數(shù)外形圖片US1x系列

VRM:50-1000V、VFM:1.0-1.7V、IFM:30A、trr:50-75nsBYV32E系列VRM:100-200V、VFM:≤0.85V、IFM:20A、trr:≤25nsBAW156VRM:85V、VFM:≤1.25V、IFM:4A、trr:≤3μs第七頁，共22頁。第二章:開關(guān)二極管第八頁，共22頁。開關(guān)二極管開關(guān)二極管作用：

利用了二極管的單向?qū)щ娞匦?。在PN結(jié)加上正向電壓后，其導通電阻很小；而加上反向電壓后截止，其電阻很大。因此在電路中起到控制電流接通或關(guān)斷的作用。開關(guān)二極管開關(guān)時間說明：開關(guān)時間為開通時間和反向恢復時間的總和。其中，開通時間是指開關(guān)二極管從截止到導通所需的時間；反向恢復時間是指導通到截止所需的時間。開關(guān)速度是很快的，而其反向恢復時間又遠遠大于開通時間，故在規(guī)格書中給出的一般是反向恢復時間。開關(guān)二極管的優(yōu)點：具有開、關(guān)速度快，體積小，可靠性強，使用壽命長等優(yōu)點。第九頁，共22頁。開關(guān)二極管PULS產(chǎn)品常用的開關(guān)二極管舉列型號參數(shù)外形圖片BAV99系列VRM:85V、VFM:≤1.25V、IFM:4.5A、trr:≤4nsMCL4148VRM:100V、VFM:1.0V、IFM:0.5A、trr:4nsBAV103VRM:250V、VFM:≤1.0V、IFM:1.0A、trr:≤50ns第十頁，共22頁。第三章:穩(wěn)壓二極管(ZENER)第十一頁，共22頁。穩(wěn)壓二極管定義：穩(wěn)壓二極管（又叫齊納二極管）是一種硅材料制成的面接觸型晶體二極管，

簡稱穩(wěn)壓管。特性：主要利用其在反向電壓臨近擊穿電壓時反向電流急劇增大，發(fā)生可逆性擊穿的特性，盡管電流在很大范圍內(nèi)變化，但二極管的電壓基本穩(wěn)定在擊穿電壓附近。主要參數(shù)穩(wěn)定電壓VZ:穩(wěn)壓二極管在反向擊穿區(qū)時的工作電壓，這個數(shù)值隨工作電流和溫度的不同略有變化。穩(wěn)定電流Iz：穩(wěn)壓二極管允許長期通過的最大穩(wěn)壓電流，穩(wěn)壓管的實際工作電流要小于此IZ值，否則穩(wěn)壓管會因電流過大而過熱損壞。

動態(tài)電阻RZ：穩(wěn)壓管兩端電壓變化與電流變化的比值。該比值隨工作電流的不同而改變，一般是工作電流愈大，動態(tài)電阻則愈小。RZ=VZ/Iz.穩(wěn)壓二極管的伏安特性第十二頁，共22頁。穩(wěn)壓二極管PULS產(chǎn)品常用的穩(wěn)壓二極管舉列型號參數(shù)外形圖片BZG03系列VZ:10-270V、Iz:2-50mA.TZMC系列VZ:2.4-75V、Iz:2.5-5mA.ZMM系列VZ:0.7-79V、Iz:7.8-340mA.第十三頁，共22頁。第四章:瞬態(tài)電壓抑制二極管（TVS)第十四頁，共22頁。

TVS二極管特性：當高能量的瞬時過壓脈沖加在TVS二極管，它的工作阻抗能立即降至很低的導通值，允許大電流通過，并將電壓箝制到預定數(shù)值。作用：根據(jù)TVS二極管的特性可知其在電路中的作用是有效地保護電子線路中的精密元器件受到瞬時過壓脈沖的損壞。優(yōu)點（相對于穩(wěn)壓二極管）：快速的響應(yīng)時間。低串聯(lián)阻抗。分類：按照極性可分為:單極性雙極性第十五頁，共22頁。

TVS二極管主要參數(shù)擊穿電壓VBR：TVS二極管在發(fā)生擊穿的區(qū)域內(nèi)，在規(guī)定的試驗電流IBR下器件兩端的電壓稱為擊穿電壓，在此區(qū)域內(nèi)，TVS二極管成為低阻抗的通路。最大反向脈沖峰值電流IPP：在反向工作時，在規(guī)定的脈沖條件下，器件允許通過的最大脈沖峰值電流。最大反向工作電壓VRWM：TVS二極管反向工作時，在規(guī)定的IR下，器件兩端的電壓值。最大箝位電壓VC：在脈沖峰值電流IPP下器件兩端的最大電壓值。第十六頁，共22頁。

TVS二極管PULS產(chǎn)品常用的TVS二極管舉列型號參數(shù)外形圖片P6SMB系列IPP:38-4.8A、VC:15.6-125V、VRWM:9.4-77.8V、VBR:10.5-95.5V1SMB系列IPP:35.3-4.9A、VC:17.0-121V、VRWM:10-75V、VBR:11.1-92.07VP6KE系列IPP:55.6-4.6A、VC:10.8-131V、VRWM:5.5-73.7V、VBR:6.12-100V第十七頁，共22頁。第五章:發(fā)光二極管（LED)第十八頁，共22頁。發(fā)光二極管定義：有砷化鎵、磷化鎵、磷砷化鎵、磷銦砷化鎵或砷鋁化鎵等半導體材料制成，具有單向?qū)щ姾涂砂l(fā)光特性的二極管，也稱為LED.特性：單向?qū)щ娦?，可發(fā)光性。結(jié)構(gòu)組成&作用：主要由支架、銀膠、晶片、金線、環(huán)氧樹脂五種物料所組成。作用支架：用來導電和支撐。銀膠：固定晶片和導電。晶片：晶片是LED

Lamp的主要組成物料，是發(fā)光的半導體材料。金線：連接晶片和外部引腳的導線。樹脂：保護內(nèi)部結(jié)構(gòu)。第十九頁，共22頁。發(fā)光二極管主要參數(shù)，除了具有普通二極管的參數(shù)外，還具有以下參數(shù)特性：光通量（F)：LED發(fā)出的總的光輻射能量，是LED向各個方向發(fā)出的光能量之和，工作電流增加，發(fā)出的光通量也增加。單位：流明（lm).

●單色LED的光通量最大約1.0lm，白光LED光通量約為1.5-1.8lm.發(fā)光強度（IV)：表示發(fā)光二極管亮度大小的參數(shù)，其值為通過規(guī)定的電流時，在管心垂直方向上單位面積所通過的光通量。單位：坎德拉（mcd).發(fā)光波長(λ)：發(fā)光二極管在一定工作條件下，發(fā)出光的峰值(發(fā)光"強度最大的一點)對應(yīng)的波長，又稱為峰值波長(λp)。應(yīng)用指示燈。文字-數(shù)字顯示。光通信。顯示屏。節(jié)能燈具。第二十頁，共22頁。發(fā)光二極管PULS產(chǎn)品常用的TVS二極管舉列型號材料顏色參數(shù)外形圖片L-314HD-LEX16砷鋁化鎵紅光VFM：2.1-2.6V、IR：≤100μA、I