整流、开关二极管主要参数:(7)结电容Cj(Capacitancebetweenterminals)PN结之间形成的寄生电容,该电容影响着工作频率和反向恢复时间,越小越好。(8)**工作频率fM由于PN结的结电容存在,当工作频率超过某一值时,它的单向导电性将变差。(9)正向恢复时间tfrtfr为二极管正向导通电流所需的通断时间,如下图所示。当一个快速上升的脉冲作用于二极管时,由于载流子积累,它不会立即进入导电状态。在tfr期间,二极管即使在正向也表现出高电阻。换句话说,tfr是电流向二极管阴极端扩散所需的时间。tfr定义为在规定的正向电流(IF)下,正向电压达到峰值并下降到VF的110%所需的时间,不同厂商定义不一样。(10)反向恢复时间trr(Reverserecoverytime)开关二极管从导通状态到完全关闭状态所经过的时间,一般取IR最大值的25%或10%那个时间点,不同厂商定义不一样。一般关断后电子不能瞬间停止,有一定量的反向电流流过。其漏电流越大损耗也越大。二极管阻断反向电流之前需要首先释放结电容存储的电荷,所以这个放电过程就带来了反向恢复时间。 二极管是电子电路的重要元件,具有单向导电性,应用普遍。STDLED624
二极管,作为电子学中的基础元件,承载着电流单向导通的重要功能。它的内部结构由P型半导体和N型半导体紧密结合而成,形成了一个PN结。这个PN结是二极管工作的重要部分,它决定了电流只能从一个方向流过。二极管,这个在电子世界中不可或缺的元件,就像一位沉默的守护者,默默地在电路中发挥着关键作用。它的结构简单,却拥有非凡的功能,能够控制电流的流向,实现电路的开关操作。当二极管正向偏置时,它就像一个打开的闸门,允许电流顺利通过;而当反向偏置时,它则紧闭门户,阻止电流的流动。这种特性使得二极管在整流、检波、放大等多种电路中都有广泛的应用。BT151-1000RT肖特基二极管具有低导通压降和快速开关特性,性能优异。
二极管特性参数:反向特性外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流。由于反向电流很小,二极管处于截止状态。这个反向电流又称为反向饱和电流或漏电流,二极管的反向饱和电流受温度影响很大。[4]一般硅管的反向电流比锗管小得多,小功率硅管的反向饱和电流在nA数量级,小功率锗管在μA数量级。温度升高时,半导体受热激发,少数载流子数目增加,反向饱和电流也随之增加。[4]击穿特性外加反向电压超过某一数值时,反向电流会突然增大,这种现象称为电击穿。引起电击穿的临界电压称为二极管反向击穿电压。电击穿时二极管失去单向导电性。如果二极管没有因电击穿而引起过热,则单向导电性不一定会被**破坏,在撤除外加电压后,其性能仍可恢复,否则二极管就损坏了。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。[5]反向击穿按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。在高掺杂浓度的情况下,因势垒区宽度很小,反向电压较大时,破坏了势垒区内共价键结构,使价电子脱离共价键束缚,产生电子-空穴对,致使电流急剧增大,这种击穿称为齐纳击穿。如果掺杂浓度较低,势垒区宽度较宽,不容易产生齐纳击穿。[5]另一种击穿为雪崩击穿。
用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标,称为二极管的参数。不同类型的二极管有不同的特性参数。二极管主要参数:是指二极管长期连续工作时,允许通过的**正向平均电流值,其值与PN结面积及外部散热条件等有关。因为电流通过管子时会使管芯发热,温度上升,温度超过容许限度(硅管为141左右,锗管为90左右)时,就会使管芯过热而损坏。所以在规定散热条件下,二极管使用中不要超过二极管**整流电流值。例如,常用的IN4001-4007型锗二极管的额定正向工作电流为1A。加在二极管两端的反向电压高到一定值时,会将管子击穿,失去单向导电能力。为了保证使用安全,规定了最高反向工作电压值。例如,IN4001二极管反向耐压为50V,IN4007反向耐压为1000V。 二极管虽小,却在电子世界里发挥着不可或缺的大作用。
二极管PN结形成原理:P型半导体是在本征半导体(一种完全纯净的、结构完整的半导体晶体)掺入少量三价元素杂质,如硼等。因硼原子只有三个价电子,它与周围的硅原子形成共价键,因缺少一个电子,在晶体中便产生一个空位,当相邻共价键上的电子获得能量时就有可能填补这个空位,使硼原子成了不能移动的负离子,而原来的硅原子的共价键则因缺少一个电子,形成了空穴,但整个半导体仍呈中性。这种P型半导体中以空穴导电为主,空穴为多数载流子,自由电子为少数载流子。[6]N型半导体形成的原理和P型原理相似。在本征半导体中掺入五价原子,如磷等。掺入后,它与硅原子形成共价键,产生了自由电子。在N型半导体中,电子为多数载流子,空穴为少数载流子。[6]因此,在本征半导体的两个不同区域掺入三价和五价杂质元素,便形成了P型区和N型区,根据N型半导体和P型半导体的特性,可知在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差异,电子和空穴都要从浓度高的区域向浓度低的区域扩散,它们的扩散使原来交界处的电中性被破坏。 二极管结构简单,制造成本低,因此广泛应用于各种电子设备中。上海30KPA78CA二极管双极晶体管
二极管在整流电路中扮演关键角色,将交流电变为直流电。STDLED624
二极管在电子行业中的作用还包括:变容:在电视机的高频头中,二极管起到变容的作用,对高频信号进行调谐。通过改变二极管的电容值,可以实现对不同频率信号的接收和选择。显示:二极管还可以用于VCD、DVD、计算器等显示器上,作为显示元件使用。例如,发光二极管(LED)就是一种常见的显示元件,可以发出不同颜色的光,用于指示或显示信息。稳压:稳压二极管是一种特殊的二极管,其工作在反向击穿状态,可以将电压稳定在一个固定的值上,起到稳压的作用。在电路中,稳压二极管可以保证电压的稳定,防止因电压波动而对电路造成损害。触发:触发二极管是一种具有对称性的二端半导体器件,可以用于信号的触发和变换。在电路中,触发二极管可以实现对特定信号的识别和响应,从而触发相应的电路动作。 STDLED624