二極管的應(yīng)用

1、整流二極管

整流二極管利用二極管的單向?qū)щ娞匦詫⒔涣?a target="_blank">電源整流成脈動的直流電。因為整流二極管的正向電流較大，所以整流二極管的結(jié)構(gòu)一般采用面接觸式，這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致整流二極管結(jié)電容較大，通常情況下整流二極管的工作頻率小于3KHz。全密封金屬結(jié)構(gòu)封裝和塑料封裝是整流二極管常見的封裝方式，其中正向額定電流在1A以上的整流管采用金屬殼封裝，以充分散熱；正向額定電流在1A以下的整流管多是采用全塑料的封裝。

選用整流二極管時主要考慮其最大整流電流、最大反向工作電流、截止頻率及反向恢復(fù)時間等參數(shù)。對于普通串聯(lián)穩(wěn)壓電源電路中使用的整流管，其對截止頻率的反向恢復(fù)時間要求不高，只需根據(jù)電路設(shè)計需求選擇最大整流電流和最大反向工作電流滿足要求的整流管即可。開關(guān)型穩(wěn)壓電源的整流電路及脈沖整流電路中使用的二級管，應(yīng)該選用工作頻率高、反向恢復(fù)時間短的整流管。

2、檢波二極管

檢波二極管是將疊加在高頻載波中的低頻信號篩選出來的器件，其具有較高的檢波效率和良好的頻率特性。檢波二極管具有正向壓降小、檢波效率高、結(jié)電容小、頻率特性好等特點。在選用檢波二極管時時，應(yīng)該根據(jù)電路設(shè)計需求選擇工作頻率高、反向電流小、正向電流足夠大的檢波二極管。

3、開關(guān)二極管

由于半導(dǎo)體二極管存正向偏置下導(dǎo)通電阻很小，而在施加反向偏壓截止時截止電阻很大，開關(guān)電路中利用半導(dǎo)體二極管單向?qū)щ娞匦跃涂梢詫﹄娏髌鸾油ê完P(guān)斷的作用，此類半導(dǎo)體二極管稱為開關(guān)二極管。

中速開關(guān)電路和檢波電路可以選用2AK系列普通開關(guān)二極管。高速開關(guān)電路可以選用RLS系列、1sS系列、1N系列、2CK系列的高速開關(guān)二極管。要根據(jù)應(yīng)用電路的主要參數(shù)（例如正向電流、最高反向電壓、反向恢復(fù)時問等）來選擇開關(guān)二極管的具體型號。開關(guān)二極管主要應(yīng)用于收錄機、電視機、影碟機等家用電器及電子設(shè)備有開關(guān)電路、檢波電路、高頻脈沖整流電路等。

4、穩(wěn)壓二極管

穩(wěn)壓二極管又名齊納二極管，是利用PN結(jié)反向擊穿時電壓基本上不隨電流變化而變化的特點來達到穩(wěn)壓的目的，因為它能在電路中起穩(wěn)壓作用，故稱為穩(wěn)壓二極管（簡稱穩(wěn)壓管） 。

穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來分擋的，其穩(wěn)壓值就是擊穿電壓值。穩(wěn)壓二極管主要作為穩(wěn)壓器或電壓基準(zhǔn)元件使用，穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來得到較高的穩(wěn)壓值。選用的穩(wěn)壓二極管應(yīng)滿足應(yīng)朋電路中主要參數(shù)的要求。穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓值應(yīng)與應(yīng)用電路的基準(zhǔn)電壓值相同，穩(wěn)壓二極管的最大穩(wěn)定電流應(yīng)高于應(yīng)用電路的最大負載電流50％左右。

5、雪崩二極管（Avalanche Diode）

雪崩二極管是在穩(wěn)壓管工藝技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種微波功率器件，它在外加電壓的作用下可以產(chǎn)生高頻振蕩。雪崩二極管利用雪崩擊穿對晶體注入載流子，因載流子渡越半導(dǎo)體晶片需要一定的時間，所以其電流滯后于電壓，出現(xiàn)延遲時間，若適當(dāng)?shù)乜刂贫稍綍r間，那么，在電流和電壓關(guān)系上就會出現(xiàn)負阻效應(yīng)，從而產(chǎn)生高頻振蕩。它常被應(yīng)用微波通信、雷達、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、遙控、遙測、儀器儀表等設(shè)備中。

6、快速恢復(fù)二極管（FRD）

快速恢復(fù)二極管（Fast Recovery Diode）是一種新型的半導(dǎo)體二極管，這種二極管的開關(guān)特性好，反相恢復(fù)時間短，通常用于高頻開關(guān)電源中作為整流二極管。

快速恢復(fù)二極管的特點就是它的恢復(fù)時間很短，這一特點使其適合高頻（如電視機中的行頻）整流。快速恢復(fù)二極管有一個決定其性能的重要參數(shù)——反向恢復(fù)時間，反向恢復(fù)時間的定義是，二極管從正向?qū)顟B(tài)急劇轉(zhuǎn)換到截止?fàn)顟B(tài)，從輸出脈沖下降到零線開始，到反向電源恢復(fù)到最大反向電流的10％所需要的時間。

超快速恢復(fù)二極管（SRD）是在快速恢復(fù)二極管的基礎(chǔ)上研制的，它們的主要區(qū)別就是反向恢復(fù)時間更小。普通快速恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時間為幾百納秒，超快速恢復(fù)二極管（SRD）的反向恢復(fù)時間一般為幾十納秒，數(shù)值越小的快速恢復(fù)二極管的工作頻率越高。當(dāng)工作頻率在幾十至幾百k H z時，普通整流二極管正反向電壓變化的時間慢于恢復(fù)時間，普通整流二極管就不能正常實現(xiàn)單向?qū)ǘM行整流工作了．此時就要用快速恢復(fù)整流二極管才能勝任，因此，彩電等家用電器采用開關(guān)電源供電的整流二極管通常為快速恢復(fù)二極管，而不能用普通整流二極管代替，否則，用電器可能會不能正常工作。

7、肖特基二極管（SBD）

肖特基二極管是肖特基勢壘二極管（Sehottky Barrier Diode，簡稱SBD）的簡稱。是一種具有低功耗、大電流、超高速半導(dǎo)體器件，其反向恢復(fù)時問極短（可以小到幾納秒），正向?qū)▔航祪H0.4 V左右，而整流電流卻可達到幾千安培，這些優(yōu)良特性是快恢復(fù)二極管所無法比擬的。

肖特基二極管是用貴重金屬（金、銀、鋁、鉑等）為正極，以N型半導(dǎo)體為負極，利用二者接觸面上形成的勢壘具有整流特性而制成的金屬一半導(dǎo)體器件。肖特基二極管通常用在高頻、大電流、低電壓整流電路中。

8、瞬態(tài)電壓抑制二極管

瞬態(tài)電壓抑制二極管簡稱TVP管（transient—voltage—suppressor）。它是在穩(wěn)壓管的工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種半導(dǎo)體器件，主要應(yīng)用于對電壓的快速過壓保護電路中。廣泛用于計算機、電子儀表、通信設(shè)備、家用電器以及野外作業(yè)的機載／船用及汽車用電子設(shè)備，并可以作為人為操作引起的過電壓沖擊或雷電對設(shè)備的電擊等保護元件。

瞬態(tài)電壓抑制二極管按照其峰值脈沖功率可以分為四類：50W、1000W、1500W、5000W。瞬態(tài)電壓抑制二極管在兩端電壓高于額定值時，會瞬間導(dǎo)通，兩端電阻將以極高的速度從高阻改變?yōu)榈妥瑁瑥亩找粋€極大的電流，將管子兩端的電壓鉗位在一個預(yù)定的數(shù)值上。

9、發(fā)光二極管

發(fā)光二極管的英文簡稱是LED，它是采用磷化鎵、磷砷化鎵等半導(dǎo)體材料制成的、可以將電能直接轉(zhuǎn)換為光能的器件。發(fā)光二極管除了具有普通二極管的單向?qū)щ娞匦灾猓€可以將電能轉(zhuǎn)換為光能。給發(fā)光二極管外加正向電壓時，它也處于導(dǎo)通狀態(tài)，當(dāng)正向電流流過管芯時，發(fā)光二極管就會發(fā)光，將電能轉(zhuǎn)換成光能。

發(fā)光二極管的發(fā)光顏色主要由制作管子的材料以及摻人雜質(zhì)的種類決定。目前常見的發(fā)光二極管發(fā)光顏色主要有藍色、綠色、黃色、紅色、橙色、白色等。其中白色發(fā)光二極管是新型產(chǎn)品。發(fā)光二極管的工作電流通常為2～25mA。工作電壓（即正向壓降）隨著材料的不同而不同：普通綠色、黃色、紅色、橙色發(fā)光二極管的工作電壓約2v；白色發(fā)光二極管的工作電壓通常高于2.4V；藍色發(fā)光二極管的工作電壓通常高于3.3V。發(fā)光二極管的工作電流不能超過額定值太高，否則，有燒毀的危險。故通常在發(fā)光二極管回路中串聯(lián)一個電阻R作為限流電阻。紅外發(fā)光二極管是一種特殊的發(fā)光二極管，其外形和發(fā)光二極管相似，只是它發(fā)出的是紅外光，在正常情況下人眼是看不見的。其工作電壓約1.4V，工作電流一般小于20mA。有些公司將兩個不同顏色的發(fā)光二極管封裝在一起，使之成為雙色二極管（又名變色發(fā)光二極管），這種發(fā)光二極管通常有三個引腳，其中一個是公共端，它可以發(fā)出三種顏色的光（其中一種是兩種顏色的混和色），故通常作為不同工作狀態(tài)的指示器件。

10、雙向觸發(fā)二極管

雙向觸發(fā)二極管也稱二端交流器件（DIAC），它是一種硅雙向電壓觸發(fā)開關(guān)器件，當(dāng)雙向觸發(fā)二極管兩端施加的電壓超過其擊穿電壓時，兩端即導(dǎo)通，導(dǎo)通將持續(xù)到電流中斷或降到器件的最小保持電流才會再次關(guān)斷。雙向觸發(fā)二極管通常應(yīng)用在過壓保護電路、移相電路、晶閘管觸發(fā)電路、定時電路中。

11、變?nèi)荻O管

變?nèi)荻O管（Variable—Cacitance Diode，VCD）是利用反向偏壓來改變PN結(jié)電容量的特殊半導(dǎo)體器件。變?nèi)荻O管相當(dāng)于一個容量可變的電容器，它的兩個電極之間的PN結(jié)電容大小隨加到變?nèi)荻O管兩端反向電壓大小的改變而變化，當(dāng)加到變?nèi)荻O管兩端的反向電壓增大時，變?nèi)荻O管的容量減小。由于變?nèi)荻O管具有這一特性，所以它主要用于電調(diào)諧回路（如彩色電視機的高頻頭）中，作為一個可以通過電壓控制的自動微調(diào)電容器。

選用變?nèi)荻O管時，應(yīng)著重考慮其工作頻率、最高反向工作電壓、最大正向電流和零偏壓結(jié)電容等參數(shù)是否符合應(yīng)用電路的要求，應(yīng)選用結(jié)電容變化大、高Q值、反向漏電流小的變?nèi)荻O管。