二极管的概念

二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode)，在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子，这种电子器件按照外加电压的方向，具备单向电流传导性。一般来讲，晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。二极管的定义二极管是由管芯、管壳和两个电极构成。管芯就是一个PN结，在PN结的两端各引出一个引线，并用塑料、玻璃或金属材料作为封装外壳，就构成了晶体二极管，如下图所示。P区的引出的电极称为正极或阳极，N区的引出的电极称为负极或阴极。二极管的封装1、 插件封装和贴片封装1）插件封装（如下图）DO-41 （如：塑封1N4007/SR240/SR260、玻封1N47系列和BZX85C系列等）DO-35（34）（如：1N4148、BZX55C系列等）DO-15（如：塑封SR240、SR260等）DO-201AD（如：塑封SR340、SR360、SR540等）TO-220（如：肖特基MBR10100CT、MBR20100CT等）TO-92（如：S8050、SS8050、S8550、SS8550等）TO-251（如：2SB1412等）TO-126（如：B772、D882等）桥堆如KBP、KBL、KBU、KBJ、GBP、GBL、GBU、GBJ等都是插件封装的。2）贴片封装(如下图)SOT-23（如：MMBT3904、MMBT3906等）SOT-89（如：2SB772U等）SOD-123（如：1N4148W等）SOD-323（如：1N4148WS等）SOD-523（如：1N4148WT等）DO-214AC（SMA、SMX）（如：M7等）DO-214AA（SMB）（如：SK24等）DO-214AB（SMC）（如：SK34等）LL-34（如：LL4148等）SOD-123FL（如：RS07M等）MD-S（如：桥堆MB6S等）ABS(如：ABS10等)等等二极管的分类1、二极管按半导体材料分为2类：1）硅二极管（Si管）2）锗二极管（Ge管）2、二极管按封装安装形式分2类：1）插件封装2）贴片封装3、二极管按芯片焊接结构分为3类1）点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个“PN结”。2）面接触型二极管面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。3）平面型二极管平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。4、二极管按用途分类整流二极管、肖特基二极管、TVS管、稳压二极管、开关二极管、PIN二极管、变容二极管、调谐二极管、发光二极管等。（1）TVS二极管1）简介TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管，又称为瞬态抑制二极管，是普遍使用的一种新型高效电路保护器件，它具有极快的响应时间（亚纳秒级）和相当高的浪涌吸收能力。2）典型应用通过在电源线路上安装浪涌吸收装置MOV和TVS，实施两级保护，并对L、N线进行共模、差模保护。具体做法是在线路的前端安装MOV作为第一级SPD保护，泄放大部分雷电流，在线路的末端（设备前端）安装大功率TVS作为第二级SPD保护，进一步削弱过电压波幅值，将电网电压降至E/I安全耐压范围之内，如图所示。（2）超快恢复二极管1）介绍超快恢复二极管（简称fred）是一种具有开关特性好、反向恢复时间超短的半导体二极管，常用来给高频逆变装置的开关器件作续流、吸收、箝位、隔离、输出和输入整流器，使开关器件的功能得到充分发挥。2）典型运用用作拖动和UPS系统中单相或三相逆变器的续流二极管，采用PWM控制，开关频率高于1kHz。（3）开关二极管1）介绍开关二极管是半导体二极管的一种，是为在电路上进行“开”、“关”而特殊设计制造的一类二极管。它由导通变为截止或由截止变为导通所需的时间比一般二极管短，常见的有2AK、2DK等系列，主要用于电子计算机、脉冲和开关电路中。2）典型运用电路中VD1是开关二极管，它的作用相当于一个开关，用来接通和断开电容C2的。（4）快恢复二极管1）介绍快恢复二极管（简称FRD）是一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管，主要应用于开关电源、PWM脉宽调制器、变频器等电子电路中，作为高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管使用。2）典型运用通常情况下，直流电源输入防反接保护电路可以利用利用快恢复二极管做反接保护，如下图所示。这种接法简单可靠，当电路接法正确时电路电流能够顺利通过二极管，当反接出现，由于PN结对载流电子的阻挡，电流无法通过，从而实现了对电路反接保护。（5）齐纳二极管1）介绍齐纳二极管又叫稳压二极管，齐纳二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。2）运用过压保护电路分为过低压保护和过高压保护电路。某些电路和器件不允许在过低压下较长时间工作，为此可采用如下图所示的稳压二极管作过低电压保护电路。（6）肖特基二极管1）介绍肖特基二极管是以其发明人肖特基博士（Schottky）命名的，SBD是肖特基势垒二极管（SchottkyBarrierDiode，缩写成SBD）的简称。SBD是利用金属与半导体接触形成的金属－半导体结原理制作的。因此，SBD也称为金属－半导体（接触）二极管或表面势垒二极管，它是一种热载流子二极管。2）典型运用二极管的单向导电性，电源接反了直接导通肖特基二极管，保护后级电路，其实这里肖特基二极管主要起过压吸收作用，异常电压或高谐波超过肖特基二极管击穿电压时，肖特基二极管导通，保护电路以免击穿。当电压反接之后，肖特基二极管与与5V的输出端是并联电路，而肖特基二极管的阻抗要小，所以分流较多，从而保护输出端。（7）整流二极管1）介绍将交流电源整流成为直流电流的二极管叫作整流二极管，因结电容大，故工作频率低。通常，IF在1安以上的二极管采用金属壳封装，以利于散热；IF在1安以下的采用全塑料封装。2）典型运用整流二极管电路中主要是防止输入端电压突然降低或不慎短路，及时将输出端大电容的电荷释放掉，从而保护三端稳压器不被击穿。即输出电压高于输入电压时，通过整流二极管释放电压。三端稳压器在输出电压大于输入电压时，三端极易损坏。

按材料分有锗、硅或砷化镓；按结构分有点接触、pn结、pin、肖特基势垒、异质结；按原理分有隧道、变容、雪崩和阶跃恢复等。主要用于检波、混频、参量放大、开关、稳压、整流等。光通信发展后，出现发光、光电、雪崩光电、pin光电、半导体激光等二极管。

简介

半导体二极管

二极管的伏安特性阳极：由P区引出的电极为阳极。

阴极：由N区引出的电极为阴极。

点接触型二极管，通过的电流小，结电容小，适用于高频电路和开关电路。

面接触型二极管，结面积大，电流大，结电容大，适用于低频整流电路。

平面型二极管，结面积较大时可以通过较大电流，适用于大功率整流，结面积较小时，可作为数字电路中的开关管。

开启电压Uon ：使二极管开始导通的临界电压称为开启电压Uon。

反向电流：当二极管所加反向电压的数值足够大时，产生反向电流为IS。

在环境温度升高时，二极管的正向特性曲线将左移，反向特性曲线下。如图所示。

温度每升高1°C，正向压降减小2~2.5mV；温度每升高10°C，反向电流约增大一倍。

结论：二极管对温度很敏感。

编辑本段分类

按材料分有锗、硅或砷化镓；按结构分有点接触、pn结、pin、肖特基势垒、异质结；按原理分有隧道、变容、雪崩和阶跃恢复等。主要用于检波、混频、参量放大、开关、稳压、整流等。光通信发展后，出现发光、光电、雪崩光电、pin光电、半导体激光等二极管。

编辑本段二极管的主要参数

★最大整流电流IF：指二极管长期工作，允许通过的最大直流电流。

★最高反向工作电压UR：指二极管正常使用允许加的最高反向电压。

稳压管：稳压二极管是一种硅材料制成的面接触型晶体二极管。当稳压管外加反向电压的数值大到一定程度时则击穿。

编辑本段稳压管的主要参数

★稳定电压UZ：UZ是在规定电流下稳压管的反向击穿电压。

★稳定电流IZ: IZ是稳压管工作在稳压状态时的参考电流。只要不超过稳压管的额定功率，电流愈大，稳压效果愈好。

★额定功耗PZM：PZM等于稳压管的稳定电压UZ与最大稳定电流IZM的乘积。稳压管超过此值时，会因结温升高而损坏。

★动态电阻rZ：rZ为稳压管工作在稳压区时，稳压管电压的变化量与电流变化量之比，即 。rZ愈小，电流变化时UZ的变化愈小，稳压性能愈好。

★温度系数 ： 表示温度每变化1°C稳压值的变化量，即 = 。

限流电阻：稳压管电路中必须串联一个电阻来限制电流，从而保证稳压管正常工作，故称这个电阻为限流电阻。

编辑本段其它类型二极管

★发光二极管

发光二极管具有单向导电性。只有当外加的正向电压使得正向电流足够大时才发光，正向电流愈大，发光愈强。发光二极管★光电二极管

光电二极管是远红外线接收管，是一种光能与电能进行转换的器件。

光电二极管的工作原理：它是利用PN结外加反向电压时，在光线照射下，改变反向电流和反向电阻，当没有光照射时，反向电流很小，反向电阻很大；当有光照射时，反向电阻减小，反向电流加大。

暗电流：光电二极管在无光照射时的反向电流称为暗电流。

明电流：有光照射时的电流称为明电流。光电二极管

二极管是半导体。其实从本质上来讲二极管与半导体是完全不同的东西。只能说二极管是用半导体材料制成的一种电子器件。电流在半导体的任意方向都能流动。二极管是最早诞生的半导体器件之一，其在各领域的应用范围非常广泛。半导体的概念半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用，如二极管就是采用半导体制作的器件。导体的概念导体是指电阻率很小且易于传导电流的物质。导体中存在大量可自由移动的带电粒子称为载流子。在外电场作用下，载流子作定向运动，形成明显的电流。二极管的应用范围开关元件、整流二极管、限幅元件、继流二极管、检波二极管等。

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