隨著科技的不斷進(jìn)步,二極管也在不斷地發(fā)展。新型的二極管材料和制造工藝不斷涌現(xiàn),使得二極管的性能更加優(yōu)良,工作更加可靠。例如,采用新型超導(dǎo)材料制作的二極管具有更高的導(dǎo)通電流和更低的電阻,使得電力轉(zhuǎn)換效率得到顯著提高。此外,新型納米材料的應(yīng)用也使得二極管的尺寸縮小,同時(shí)也提高了其工作效率和穩(wěn)定性。二極管作為半導(dǎo)體技術(shù)的重要組成部分,其應(yīng)用和發(fā)展都體現(xiàn)了半導(dǎo)體技術(shù)的強(qiáng)大。在未來的科技發(fā)展中,我們期待看到更多的創(chuàng)新和突破在二極管上實(shí)現(xiàn),為我們的生活帶來更多的便利和驚喜。二極管在電路中起到穩(wěn)定電壓、保護(hù)其他元件的作用。BT151X-650C
整流、開關(guān)二極管主要參數(shù):(7)結(jié)電容Cj(Capacitancebetweenterminals)PN結(jié)之間形成的寄生電容,該電容影響著工作頻率和反向恢復(fù)時(shí)間,越小越好。(8)**工作頻率fM由于PN結(jié)的結(jié)電容存在,當(dāng)工作頻率超過某一值時(shí),它的單向?qū)щ娦詫⒆儾?。?)正向恢復(fù)時(shí)間tfrtfr為二極管正向?qū)娏魉璧耐〝鄷r(shí)間,如下圖所示。當(dāng)一個(gè)快速上升的脈沖作用于二極管時(shí),由于載流子積累,它不會(huì)立即進(jìn)入導(dǎo)電狀態(tài)。在tfr期間,二極管即使在正向也表現(xiàn)出高電阻。換句話說,tfr是電流向二極管陰極端擴(kuò)散所需的時(shí)間。tfr定義為在規(guī)定的正向電流(IF)下,正向電壓達(dá)到峰值并下降到VF的110%所需的時(shí)間,不同廠商定義不一樣。(10)反向恢復(fù)時(shí)間trr(Reverserecoverytime)開關(guān)二極管從導(dǎo)通狀態(tài)到完全關(guān)閉狀態(tài)所經(jīng)過的時(shí)間,一般取IR最大值的25%或10%那個(gè)時(shí)間點(diǎn),不同廠商定義不一樣。一般關(guān)斷后電子不能瞬間停止,有一定量的反向電流流過。其漏電流越大損耗也越大。二極管阻斷反向電流之前需要首先釋放結(jié)電容存儲(chǔ)的電荷,所以這個(gè)放電過程就帶來了反向恢復(fù)時(shí)間。 PBRP113ZT二極管的正向電壓降是評(píng)價(jià)其性能的重要指標(biāo)之一。
二極管導(dǎo)通時(shí)相當(dāng)于開關(guān)閉合(電路接通),截止時(shí)相當(dāng)于開關(guān)打開(電路切斷),所以二極管可作開關(guān)用,常用型號(hào)為1N4148。由于半導(dǎo)體二極管具有單向?qū)щ姷奶匦裕谡珘合翽N結(jié)導(dǎo)通,在導(dǎo)通狀態(tài)下的電阻很小,約為幾十至幾百歐;在反向偏壓下,則呈截止?fàn)顟B(tài),其電阻很大,一般硅二極管在10ΜΩ以上。高頻條件下,二極管的勢(shì)壘電容表現(xiàn)出來極低的阻抗,并且與二極管并聯(lián)。當(dāng)這個(gè)勢(shì)壘電容本身容值達(dá)到一定程度時(shí),就會(huì)嚴(yán)重影響二極管的開關(guān)性能。極端條件下會(huì)把二極管短路,高頻電流不再通過二極管,而是直接繞路勢(shì)壘電容通過,二極管就失效了。而開關(guān)二極管的勢(shì)壘電容一般極小,這就相當(dāng)于堵住了勢(shì)壘電容這條路,達(dá)到了在高頻條件下還可以保持好的單向?qū)щ娦缘男Ч?
二極管特性參數(shù):反向電流反向電流是指二極管在常溫(25℃)和*高反向電壓作用*,*過二極管的反向電流。反向電流越小,管子的單方向?qū)щ娦阅茉胶?。值得注意的是反向電流與溫度有著密切的關(guān)系,大約溫度每升高10℃,反向電流增大一倍。例如2AP1型鍺二極管,在25℃時(shí)反向電流若為250μA,溫度升高到35℃,反向電流將上升到500μA,依此類推,在75℃時(shí),它的反向電流已達(dá)8mA,不*失去了單方向?qū)щ娞匦?,還會(huì)使管子過熱而損壞。又如,2CP10型硅二極管,25℃時(shí)反向電流*為5μA,溫度升高到75℃時(shí),反向電流也不過160μA。故硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性。[4]動(dòng)態(tài)電阻二極管特性曲線靜態(tài)工作點(diǎn)附近電壓的變化與相應(yīng)電流的變化量之比。[4]電壓溫度系數(shù)電壓溫度系數(shù)指溫度每升高一攝氏度時(shí)的穩(wěn)定電壓的相對(duì)變化量。[4]*高工作頻率*高工作頻率是二極管工作的上限頻率。因二極管與PN結(jié)一樣,其結(jié)電容由勢(shì)壘電容組成。所以**工作頻率的值主要取決于PN結(jié)結(jié)電容的大小。若是超過此值。則單向?qū)щ娦詫⑹苡绊?。[4]*大整流電流*大整流電流是指二極管長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí),允許通過的*大正向平均電流值,其值與PN結(jié)面積及外部散熱條件等有關(guān)。因?yàn)殡娏魍ㄟ^管子時(shí)會(huì)使管芯發(fā)熱。 二極管的發(fā)明推動(dòng)了電子技術(shù)發(fā)展,是電路世界的重要基石。
二極管主要應(yīng)用:變?nèi)蓦娐吩谧內(nèi)蓦娐分谐S米內(nèi)荻O管來實(shí)現(xiàn)電路的自動(dòng)頻率控制、調(diào)諧、調(diào)頻以及掃描振蕩等。[6]工業(yè)產(chǎn)品應(yīng)用經(jīng)過多年來科學(xué)家們不懈努力,半導(dǎo)體二極管發(fā)光的應(yīng)用已逐步得到推廣,發(fā)光二極管廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品的指示燈、光纖通信用光源、各種儀表的指示器以及照明。發(fā)光二極管的很多特性是普通發(fā)光器件所無法比擬的,主要具有特點(diǎn)有:安全、高效率、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)快、體積小、結(jié)構(gòu)牢固。因此,發(fā)光二極管是一種符合綠色照明要求的光源。[6]發(fā)光二極管在很多領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用,下面介紹幾點(diǎn)其主要應(yīng)用:(1)電子用品中的應(yīng)用發(fā)光二極管在電子用品中一般用作屏背光源或作顯示、照明應(yīng)用。從大型的液晶電視、電腦顯示屏到媒體播放器MP3、MP4以及手機(jī)等的顯示屏都將發(fā)光二極管用作屏背光源。[6](2)汽車以及大型機(jī)械中的應(yīng)用發(fā)光二極管在汽車以及大型機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用。汽車以及大型機(jī)械設(shè)備中的方向燈、車內(nèi)照明、機(jī)械設(shè)備儀表照明、大前燈、轉(zhuǎn)向燈、剎車燈、尾燈等都運(yùn)用了發(fā)光二極管。主要是因?yàn)榘l(fā)光二極管的響應(yīng)快、使用壽命長(zhǎng)(一般發(fā)光二極管的壽命比汽車以及大型機(jī)械壽命長(zhǎng))。二極管還應(yīng)用于電源管理,有效提高了電源利用效率,降低了能耗。SPP16N50C3 其他被動(dòng)元件
發(fā)光二極管能將電能轉(zhuǎn)化為光能,照亮我們的生活。BT151X-650C
二極管,(英語:Diode),電子元件當(dāng)中,一種具有兩個(gè)電極的裝置,只允許電流由單一方向流過,許多的使用是應(yīng)用其整流的功能。而變?nèi)荻O管(VaricapDiode)則用來當(dāng)作電子式的可調(diào)電容器。大部分二極管所具備的電流方向性我們通常稱之為“整流(Rectifying)”功能。二極管*普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(稱為順向偏壓),反向時(shí)阻斷(稱為逆向偏壓)。因此,二極管可以想成電子版的逆止閥。晶體二極管為一個(gè)由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的pn結(jié),在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層,并建有自建電場(chǎng)。當(dāng)不存在外加電壓時(shí),由于pn結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場(chǎng)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(shí),外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時(shí),外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)進(jìn)一步加強(qiáng),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I0。當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時(shí),pn結(jié)空間電荷層中的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程,產(chǎn)生大量電子空穴對(duì),產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流,稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。pn結(jié)的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分。 BT151X-650C