不同类型的二极管介绍

日期:2024-09-26 分类:产品知识 浏览:326 来源:广东佑风微电子有限公司


  不同类型的二极管介绍

  二极管是用作单向开关的两端电子设备/组件,即它们只允许电流沿一个方向流动。这些二极管使用硅、锗和砷化镓等半导体材料制造。

  二极管的两个端子称为阳极和阴极。根据这两个端子之间的电位差,二极管的操作可以分为两种方式:

  如果阳极的电位高于阴极,则二极管称为正向偏置,它允许电流流动。

  如果阴极的电位高于阳极,则二极管称为反向偏置,不允许电流流动。

  不同类型的二极管有不同的电压要求。对于硅二极管,正向电压为0.7V,对于锗二极管,正向电压为0.3V。通常,在硅二极管中,二极管一端的暗带表示阴极端子,另一端是阳极。

  二极管的主要应用之一是整流,即将交流电转换为直流电。由于二极管只允许电流在一个方向上流动,而阻止电流在另一个方向上流动,因此二极管用于反极性保护器和瞬态保护器应用。

  有许多不同类型的二极管,下面列出了其中一些。

  不同类型的二极管

  现在让我们简要介绍几种常见的二极管类型。

  1.小信号二极管

  它是一种具有不成比例特性的小型设备,其应用主要涉及高频和极低电流应用,例如收音机和电视等。为了保护二极管免受污染,它被玻璃包裹,因此也被称为玻璃钝化二极管。这种类型的流行二极管之一是 1N4148。

  外观方面,与功率二极管相比,信号二极管非常小。为了指示阴极端子,一个边缘用黑色或红色标记。对于高频应用,小信号二极管的性能非常有效。

  相对于其他功能,信号二极管通常具有较小的载流能力和功耗。通常,它们分别在150mA和500mW的范围内。

  小信号二极管可以由硅或锗型半导体材料制成,但二极管的特性因掺杂材料而异。

  小信号二极管用于通用二极管应用、高速开关、参数放大器和许多其他应用。小信号二极管的一些重要特性是:

  峰值反向电压 (V) – 这是二极管击穿之前可以施加到二极管的最大反向电压。

  反向电流 (IR) – 反向偏置时流动的电流(非常小的值)。

  峰值正向电流下的最大正向电压 (VF)

  反向恢复时间 – 反向电流从正向电流下降到 I 所需的时间R.

  2.大信号二极管

  这些二极管具有较大的PN结层。因此,它们通常用于整流,即将交流电转换为直流电。大PN结还增加了二极管的正向载流能力和反向阻断电压。大信号二极管不适合高频应用。

  这些二极管的主要应用是电源(整流器、转换器、逆变器、电池充电设备等)。在这些二极管中,正向电阻的值为几欧姆,反向阻断电阻的值为兆欧姆。

  由于它具有高电流和电压性能,因此可用于抑制高峰值电压的电气设备。

  3.齐纳二极管

  它是一种在“齐纳击穿”原理下工作的无源元件。它由克拉伦斯齐纳于1934年首次生产,在正向偏置条件下类似于普通二极管,即它允许电流流动。

  但在反向偏置条件下,二极管仅在施加的电压达到击穿电压时导通,称为齐纳击穿。它旨在防止其他半导体器件产生瞬时电压脉冲。它充当电压调节器。

  4. 发光二极管 (LED)

  这些二极管将电能转换为光能。1968年开始首次生产。它经历电致发光过程,其中空穴和电子重新结合以正向偏置条件下以光的形式产生能量。

  在早期,LED非常昂贵,并且仅用于特殊应用。但多年来,LED的成本已经大幅下降。这一点以及它们非常节能的事实,使LED成为家庭,办公室,街道(用于街道照明以及交通信号灯),汽车,手机的主要照明源。

  5. 恒流二极管

  它也被称为电流调节二极管或限流二极管或二极管连接的晶体管。二极管的功能是调节特定电流下的电压。

  它用作两端电流限制器。在这种情况下,JFET充当限流器以实现高输出阻抗。恒流二极管符号如下所示。

  6. 肖特基二极管

  在这种类型的二极管中,结是通过半导体材料与金属接触而形成的。因此,正向压降降至最低。半导体材料是N型硅,充当阳极和金属,如铬,铂,钨等。充当阴极。

  由于金属结,这些二极管具有高导流能力,因此减少了开关时间。因此,肖特基二极管在开关应用中有更大的用途。主要是因为金属-半导体结,压降低,这反过来又提高了二极管性能并降低了功率损耗。因此,这些用于高频整流器应用。

  7. 瞬态电压抑制二极管

  在半导体器件中,由于状态电压的突然变化,会发生瞬变。它们会损坏设备的输出响应。为了克服这个问题,使用了电压抑制二极管。电压抑制二极管的操作类似于齐纳二极管的操作。

  这些二极管的工作与p-n结二极管一样正常,但在瞬态电压时其工作会发生变化。在正常情况下,二极管的阻抗很高。当电路中出现任何瞬态电压时,二极管进入提供低阻抗的雪崩击穿区域。

  这是非常自发的,因为雪崩击穿持续时间以皮秒为单位。瞬态电压抑制二极管将电压箝位到固定电平,其箝位电压大多在最小范围内。

  这些在电信领域、医疗、微处理器和信号处理领域都有应用。它对过电压的响应速度比压敏电阻或气体放电管快。




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