二極管的應(yīng)用

1、整流二極管

整流二極管利用二極管的單向?qū)щ娞匦詫⒔涣?a target="_blank">電源整流成脈動的直流電。因?yàn)檎鞫O管的正向電流較大，所以整流二極管的結(jié)構(gòu)一般采用面接觸式，這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致整流二極管結(jié)電容較大，通常情況下整流二極管的工作頻率小于3KHz。全密封金屬結(jié)構(gòu)封裝和塑料封裝是整流二極管常見的封裝方式，其中正向額定電流在1A以上的整流管采用金屬殼封裝，以充分散熱；正向額定電流在1A以下的整流管多是采用全塑料的封裝。

選用整流二極管時(shí)主要考慮其最大整流電流、最大反向工作電流、截止頻率及反向恢復(fù)時(shí)間等參數(shù)。對于普通串聯(lián)穩(wěn)壓電源電路中使用的整流管，其對截止頻率的反向恢復(fù)時(shí)間要求不高，只需根據(jù)電路設(shè)計(jì)需求選擇最大整流電流和最大反向工作電流滿足要求的整流管即可。開關(guān)型穩(wěn)壓電源的整流電路及脈沖整流電路中使用的二級管，應(yīng)該選用工作頻率高、反向恢復(fù)時(shí)間短的整流管。

2、檢波二極管

檢波二極管是將疊加在高頻載波中的低頻信號篩選出來的器件，其具有較高的檢波效率和良好的頻率特性。檢波二極管具有正向壓降小、檢波效率高、結(jié)電容小、頻率特性好等特點(diǎn)。在選用檢波二極管時(shí)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)電路設(shè)計(jì)需求選擇工作頻率高、反向電流小、正向電流足夠大的檢波二極管。

3、開關(guān)二極管

由于半導(dǎo)體二極管存正向偏置下導(dǎo)通電阻很小，而在施加反向偏壓截止時(shí)截止電阻很大，開關(guān)電路中利用半導(dǎo)體二極管單向?qū)щ娞匦跃涂梢詫﹄娏髌鸾油ê完P(guān)斷的作用，此類半導(dǎo)體二極管稱為開關(guān)二極管。

中速開關(guān)電路和檢波電路可以選用2AK系列普通開關(guān)二極管。高速開關(guān)電路可以選用RLS系列、1sS系列、1N系列、2CK系列的高速開關(guān)二極管。要根據(jù)應(yīng)用電路的主要參數(shù)（例如正向電流、最高反向電壓、反向恢復(fù)時(shí)問等）來選擇開關(guān)二極管的具體型號。開關(guān)二極管主要應(yīng)用于收錄機(jī)、電視機(jī)、影碟機(jī)等家用電器及電子設(shè)備有開關(guān)電路、檢波電路、高頻脈沖整流電路等。

4、穩(wěn)壓二極管

穩(wěn)壓二極管又名齊納二極管，是利用PN結(jié)反向擊穿時(shí)電壓基本上不隨電流變化而變化的特點(diǎn)來達(dá)到穩(wěn)壓的目的，因?yàn)樗茉陔娐分衅鸱€(wěn)壓作用，故稱為穩(wěn)壓二極管（簡稱穩(wěn)壓管） 。

穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來分擋的，其穩(wěn)壓值就是擊穿電壓值。穩(wěn)壓二極管主要作為穩(wěn)壓器或電壓基準(zhǔn)元件使用，穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來得到較高的穩(wěn)壓值。選用的穩(wěn)壓二極管應(yīng)滿足應(yīng)朋電路中主要參數(shù)的要求。穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓值應(yīng)與應(yīng)用電路的基準(zhǔn)電壓值相同，穩(wěn)壓二極管的最大穩(wěn)定電流應(yīng)高于應(yīng)用電路的最大負(fù)載電流50％左右。

5、雪崩二極管（Avalanche Diode）

雪崩二極管是在穩(wěn)壓管工藝技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種微波功率器件，它在外加電壓的作用下可以產(chǎn)生高頻振蕩。雪崩二極管利用雪崩擊穿對晶體注入載流子，因載流子渡越半導(dǎo)體晶片需要一定的時(shí)間，所以其電流滯后于電壓，出現(xiàn)延遲時(shí)間，若適當(dāng)?shù)乜刂贫稍綍r(shí)間，那么，在電流和電壓關(guān)系上就會出現(xiàn)負(fù)阻效應(yīng)，從而產(chǎn)生高頻振蕩。它常被應(yīng)用微波通信、雷達(dá)、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、遙控、遙測、儀器儀表等設(shè)備中。

6、快速恢復(fù)二極管（FRD）

快速恢復(fù)二極管（Fast Recovery Diode）是一種新型的半導(dǎo)體二極管，這種二極管的開關(guān)特性好，反相恢復(fù)時(shí)間短，通常用于高頻開關(guān)電源中作為整流二極管。

快速恢復(fù)二極管的特點(diǎn)就是它的恢復(fù)時(shí)間很短，這一特點(diǎn)使其適合高頻（如電視機(jī)中的行頻）整流?？焖倩謴?fù)二極管有一個(gè)決定其性能的重要參數(shù)——反向恢復(fù)時(shí)間，反向恢復(fù)時(shí)間的定義是，二極管從正向?qū)顟B(tài)急劇轉(zhuǎn)換到截止?fàn)顟B(tài)，從輸出脈沖下降到零線開始，到反向電源恢復(fù)到最大反向電流的10％所需要的時(shí)間。

超快速恢復(fù)二極管（SRD）是在快速恢復(fù)二極管的基礎(chǔ)上研制的，它們的主要區(qū)別就是反向恢復(fù)時(shí)間更小。普通快速恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間為幾百納秒，超快速恢復(fù)二極管（SRD）的反向恢復(fù)時(shí)間一般為幾十納秒，數(shù)值越小的快速恢復(fù)二極管的工作頻率越高。當(dāng)工作頻率在幾十至幾百k H z時(shí)，普通整流二極管正反向電壓變化的時(shí)間慢于恢復(fù)時(shí)間，普通整流二極管就不能正常實(shí)現(xiàn)單向?qū)ǘM(jìn)行整流工作了．此時(shí)就要用快速恢復(fù)整流二極管才能勝任，因此，彩電等家用電器采用開關(guān)電源供電的整流二極管通常為快速恢復(fù)二極管，而不能用普通整流二極管代替，否則，用電器可能會不能正常工作。

7、肖特基二極管（SBD）

肖特基二極管是肖特基勢壘二極管（Sehottky Barrier Diode，簡稱SBD）的簡稱。是一種具有低功耗、大電流、超高速半導(dǎo)體器件，其反向恢復(fù)時(shí)問極短（可以小到幾納秒），正向?qū)▔航祪H0.4 V左右，而整流電流卻可達(dá)到幾千安培，這些優(yōu)良特性是快恢復(fù)二極管所無法比擬的。

肖特基二極管是用貴重金屬（金、銀、鋁、鉑等）為正極，以N型半導(dǎo)體為負(fù)極，利用二者接觸面上形成的勢壘具有整流特性而制成的金屬一半導(dǎo)體器件。肖特基二極管通常用在高頻、大電流、低電壓整流電路中。

8、瞬態(tài)電壓抑制二極管

瞬態(tài)電壓抑制二極管簡稱TVP管（transient—voltage—suppressor）。它是在穩(wěn)壓管的工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種半導(dǎo)體器件，主要應(yīng)用于對電壓的快速過壓保護(hù)電路中。廣泛用于計(jì)算機(jī)、電子儀表、通信設(shè)備、家用電器以及野外作業(yè)的機(jī)載／船用及汽車用電子設(shè)備，并可以作為人為操作引起的過電壓沖擊或雷電對設(shè)備的電擊等保護(hù)元件。

瞬態(tài)電壓抑制二極管按照其峰值脈沖功率可以分為四類：50W、1000W、1500W、5000W。瞬態(tài)電壓抑制二極管在兩端電壓高于額定值時(shí)，會瞬間導(dǎo)通，兩端電阻將以極高的速度從高阻改變?yōu)榈妥?，從而吸收一個(gè)極大的電流，將管子兩端的電壓鉗位在一個(gè)預(yù)定的數(shù)值上。

9、發(fā)光二極管

發(fā)光二極管的英文簡稱是LED，它是采用磷化鎵、磷砷化鎵等半導(dǎo)體材料制成的、可以將電能直接轉(zhuǎn)換為光能的器件。發(fā)光二極管除了具有普通二極管的單向?qū)щ娞匦灾?，還可以將電能轉(zhuǎn)換為光能。給發(fā)光二極管外加正向電壓時(shí)，它也處于導(dǎo)通狀態(tài)，當(dāng)正向電流流過管芯時(shí)，發(fā)光二極管就會發(fā)光，將電能轉(zhuǎn)換成光能。

發(fā)光二極管的發(fā)光顏色主要由制作管子的材料以及摻人雜質(zhì)的種類決定。目前常見的發(fā)光二極管發(fā)光顏色主要有藍(lán)色、綠色、黃色、紅色、橙色、白色等。其中白色發(fā)光二極管是新型產(chǎn)品。發(fā)光二極管的工作電流通常為2～25mA。工作電壓（即正向壓降）隨著材料的不同而不同：普通綠色、黃色、紅色、橙色發(fā)光二極管的工作電壓約2v；白色發(fā)光二極管的工作電壓通常高于2.4V；藍(lán)色發(fā)光二極管的工作電壓通常高于3.3V。發(fā)光二極管的工作電流不能超過額定值太高，否則，有燒毀的危險(xiǎn)。故通常在發(fā)光二極管回路中串聯(lián)一個(gè)電阻R作為限流電阻。紅外發(fā)光二極管是一種特殊的發(fā)光二極管，其外形和發(fā)光二極管相似，只是它發(fā)出的是紅外光，在正常情況下人眼是看不見的。其工作電壓約1.4V，工作電流一般小于20mA。有些公司將兩個(gè)不同顏色的發(fā)光二極管封裝在一起，使之成為雙色二極管（又名變色發(fā)光二極管），這種發(fā)光二極管通常有三個(gè)引腳，其中一個(gè)是公共端，它可以發(fā)出三種顏色的光（其中一種是兩種顏色的混和色），故通常作為不同工作狀態(tài)的指示器件。

10、雙向觸發(fā)二極管

雙向觸發(fā)二極管也稱二端交流器件（DIAC），它是一種硅雙向電壓觸發(fā)開關(guān)器件，當(dāng)雙向觸發(fā)二極管兩端施加的電壓超過其擊穿電壓時(shí)，兩端即導(dǎo)通，導(dǎo)通將持續(xù)到電流中斷或降到器件的最小保持電流才會再次關(guān)斷。雙向觸發(fā)二極管通常應(yīng)用在過壓保護(hù)電路、移相電路、晶閘管觸發(fā)電路、定時(shí)電路中。

11、變?nèi)荻O管

變?nèi)荻O管（Variable—Cacitance Diode，VCD）是利用反向偏壓來改變PN結(jié)電容量的特殊半導(dǎo)體器件。變?nèi)荻O管相當(dāng)于一個(gè)容量可變的電容器，它的兩個(gè)電極之間的PN結(jié)電容大小隨加到變?nèi)荻O管兩端反向電壓大小的改變而變化，當(dāng)加到變?nèi)荻O管兩端的反向電壓增大時(shí)，變?nèi)荻O管的容量減小。由于變?nèi)荻O管具有這一特性，所以它主要用于電調(diào)諧回路（如彩色電視機(jī)的高頻頭）中，作為一個(gè)可以通過電壓控制的自動微調(diào)電容器。

選用變?nèi)荻O管時(shí)，應(yīng)著重考慮其工作頻率、最高反向工作電壓、最大正向電流和零偏壓結(jié)電容等參數(shù)是否符合應(yīng)用電路的要求，應(yīng)選用結(jié)電容變化大、高Q值、反向漏電流小的變?nèi)荻O管。