二极管的主要特性是什么

二极管的主要特性是什么,第1张

二极管(英语:Diode),是一种具有不对称电导的双电极电子元件。理想的二极管在正向导通时两个电极(阳极和阴极)间拥有零电阻,而反向时则有无穷大电阻,即电流只允许由单一方向流过二极管。

1874年,德国物理学家卡尔·布劳恩在卡尔斯鲁厄理工学院发现了晶体的整流能力。因此1906年开发出的第一代二极管——“猫须二极管”是由方铅矿等矿物晶体制成的。早期的二极管还包含了真空管,真空管二极管具有两个电极 ,一个阳极和一个热式阴极。在半导体性能被发现后,二极管成为了世界上第一种半导体器件。现如今的二极管大多是使用硅来生产,锗等其它半导体材料有时也会用到。目前最常见的结构是,一个半导体性能的结芯片通过PN结连接到两个电终端。

有1000V和500V摇表两个摇表,还有万能表。
二极管能够正常工作的最高电压,超过这个电压可能会损坏二极管。
二极管特性:
正向性
外加正向电压时,在正向特性的起始部分,正向电压很小,不足以克服PN结内电场的阻挡作用,正向电流几乎为零,这一段称为死区。这个不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。当正向电压大于死区电压以后,PN结内电场被克服,二极管正向导通,电流随电压增大而迅速上升。在正常使用的电流范围内,导通时二极管的端电压几乎维持不变,这个电压称为二极管的正向电压。当二极管两端的正向电压超过一定数值 ,内电场很快被削弱,特性电流迅速增长,二极管正向导通。这个电压叫做门坎电压或阈值电压,硅管约为05V,锗管约为01V。硅二极管的正向导通压降约为06~08V,锗二极管的正向导通压降约为02~03V。
反向性
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。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。
击穿
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永久破坏,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。

发光二极管可承受的最大电流由发光二极管的规格所决定
一般小功率的,大约40-50mA,大功率的可以达到500mA以上
发光二极管的工作参数由电流值决定,电流值达到规定的极限了,电压也就不能再升高了所以我们可以认为它是电流驱动的元件

并联可以增加电流。
但是电流不能加倍,因为两支管子的电流不可能均等相分,二极管是负温度系数元件,只要电流有一点差异,电流大的发热大,电阻减小,分到的电流就更大,发热就更大……不能自动平衡电流。

导通电流增大。

二极管是最早诞生的半导体器件之一,其应用非常广泛。特别是在各种电子电路中,利用二极管和电阻、电容、电感等元器件进行合理的连接,构成不同功能的电路。

可以实现对交流电整流、对调制信号检波、限幅和钳位以及对电源电压的稳压等多种功能。无论是在常见的收音机电路还是在其他的家用电器产品或工业控制电路中,都可以找到二极管的踪迹。

工作原理:

二极管的主要原理就是利用PN结的单向导电性,在PN结上加上引线和封装就成了一个二极管。

晶体二极管为一个由P型半导体和N型半导体形成的PN结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于PN结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。

当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流。


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