整流二極管概述

　　整流二極管（rectifierdiode）一種用于將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷?a target="_blank">半導(dǎo)體器件。二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦?。在電路中?a href="http://www.brongaenegriffin.com/tags/電流/" target="_blank">電流只能從二極管的正極流入，負(fù)極流出。通常它包含一個(gè)PN結(jié)，有正極和負(fù)極兩個(gè)端子。其結(jié)構(gòu)如圖所示。P區(qū)的載流子是空穴，N區(qū)的載流子是電子，在P區(qū)和N區(qū)間形成一定的位壘。外加電壓使P區(qū)相對(duì)N區(qū)為正的電壓時(shí)，位壘降低，位壘兩側(cè)附近產(chǎn)生儲(chǔ)存載流子，能通過(guò)大電流，具有低的電壓降（典型值為0.7V），稱為正向?qū)顟B(tài)。若加相反的電壓，使位壘增加，可承受高的反向電壓，流過(guò)很小的反向電流（稱反向漏電流），稱為反向阻斷狀態(tài)。整流二極管具有明顯的單向?qū)щ娦浴Ｕ鞫O管可用半導(dǎo)體鍺或硅等材料制造。硅整流二極管的擊穿電壓高，反向漏電流小，高溫性能良好。通常高壓大功率整流二極管都用高純單晶硅制造（摻雜較多時(shí)容易反向擊穿）。這種器件的結(jié)面積較大，能通過(guò)較大電流（可達(dá)上千安），但工作頻率不高，一般在幾十千赫以下。整流二極管主要用于各種低頻半波整流電路，如需達(dá)到全波整流需連成整流橋使用。

　　整流二極管特性

　　整流二極管是利用PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦裕呀涣麟娮兂擅}動(dòng)直流電。整流二極管漏電流較大，多數(shù)采用面接觸性料封裝的二極管。整流二極管的外形如圖1所示，另外，整流二極管的參數(shù)除前面介紹的幾個(gè)外，還有最大整流電流，是指整流二極管長(zhǎng)時(shí)間的工作所允許通過(guò)的最大電流值。它是整流二極管的主要參數(shù)，是選項(xiàng)用整流二極管的主要依據(jù)。

　　整流二極管常用參數(shù)

　　（1）最大平均整流電流IF：指二極管長(zhǎng)期工作時(shí)允許通過(guò)的最大正向平均電流。該電流由PN結(jié)的結(jié)面積和散熱條件決定。使用時(shí)應(yīng)注意通過(guò)二極管的平均電流不能大于此值，并要滿足散熱條件。例如1N4000系列二極管的IF為1A。

　?。?）最高反向工作電壓VR：指二極管兩端允許施加的最大反向電壓。若大于此值，則反向電流（IR）劇增，二極管的單向?qū)щ娦员黄茐?，從而引起反向擊穿。通常取反向擊穿電壓（VB）的一半作為（VR）。例如1N4001的VR為50V，1N4002-1n4006分別為100V、200V、400V、600V和800V，1N4007的VR為1000V

　?。?）最大反向電流IR：它是二極管在最高反向工作電壓下允許流過(guò)的反向電流，此參數(shù)反映了二極管單向?qū)щ娦阅艿暮脡?。因此這個(gè)電流值越小，表明二極管質(zhì)量越好。

　?。?）擊穿電壓VB：指二極管反向伏安特性曲線急劇彎曲點(diǎn)的電壓值。反向?yàn)檐浱匦詴r(shí)，則指給定反向漏電流條件下的電壓值。

　　（5）最高工作頻率fm：它是二極管在正常情況下的最高工作頻率。主要由PN結(jié)的結(jié)電容及擴(kuò)散電容決定，若工作頻率超過(guò)fm，則二極管的單向?qū)щ娦阅軐⒉荒芎芎玫伢w現(xiàn)。例如1N4000系列二極管的fm為3kHz。另有快恢復(fù)二極管用于頻率較高的交流電的整流，如開關(guān)電源中。

　?。?）反向恢復(fù)時(shí)間trr：指在規(guī)定的負(fù)載、正向電流及最大反向瞬態(tài)電壓下的反向恢復(fù)時(shí)間。

　?。?）零偏壓電容CO：指二極管兩端電壓為零時(shí)，擴(kuò)散電容及結(jié)電容的容量之和。值得注意的是，由于制造工藝的限制，即使同一型號(hào)的二極管其參數(shù)的離散性也很大。手冊(cè)中給出的參數(shù)往往是一個(gè)范圍，若測(cè)試條件改變，則相應(yīng)的參數(shù)也會(huì)發(fā)生變化，例如在25°C時(shí)測(cè)得1N5200系列硅塑封整流二極管的IR小于10uA，而在100°C時(shí)IR則變?yōu)樾∮?00uA。

　　整流二極管的選用

　　整流二極管一般為平面型硅二極管，用于各種電源整流電路中。

　　選用整流二極管時(shí)，主要應(yīng)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)。

　　普通串聯(lián)穩(wěn)壓電源電路中使用的整流二極管，對(duì)截止頻率的反向恢復(fù)時(shí)間要求不高，只要根據(jù)電路的要求選擇最大整流電流和最大反向工作電流符合要求的整流二極管即可。例如，1N系列、2CZ系列、RLR系列等。

　　開關(guān)穩(wěn)壓電源的整流電路及脈沖整流電路中使用的整流二極管，應(yīng)選用工作頻率較高、反向恢復(fù)時(shí)間較短的整流二極管（例如RU系列、EU系列、V系列、1SR系列等）或選擇快恢復(fù)二極管。還有一種肖特基整流二極管。

　　整流二極管檢查方法

　　首先將整流器中的整流二極管全部拆下，用萬(wàn)用表的100×R或1000×R歐姆檔，測(cè)量整流二極管的兩根引出線（頭、尾對(duì)調(diào)各測(cè)一次）。若兩次測(cè)得的電阻值相差很大，例如電阻值大的高達(dá)幾百KΩ到無(wú)窮大，而電阻值小的僅幾百Ω甚至更小，說(shuō)明該二極管是好的（發(fā)生了軟擊穿的二極管除外）。若兩次測(cè)得的電阻值幾乎相等，而且電阻值很小，說(shuō)明該二極管已被擊穿損壞，不能使用。如果兩次測(cè)量的阻值都是無(wú)窮大，說(shuō)明此二極管已經(jīng)內(nèi)部斷開，不能使用。

　　用萬(wàn)用表測(cè)試整流二極管圖解

　　用數(shù)字萬(wàn)用表的“二極管”檔位可以準(zhǔn)確測(cè)量整流二極管的好壞。大家知道，二極管是一個(gè)半導(dǎo)體“PN結(jié)”，無(wú)論硅材料和鍺材料的PN結(jié)都有單相導(dǎo)電的功能，但正向壓降略有不同，分別是0.6-0.7V和0.2-0.3V左右。數(shù)字萬(wàn)用表的“二極管”檔位正是被設(shè)計(jì)成可以測(cè)量這個(gè)PN結(jié)的壓降值。

　　1、萬(wàn)用表上的旋鈕撥到二極管檔（也是測(cè)量通斷的檔位），并將紅黑表筆插在萬(wàn)用表的正確位置。見下圖。

　　2、將紅表筆和黑表筆分別接二極管的正、負(fù)極，良好的二極管將顯示0.5XX（硅管）或0.2XX（鍺管）；兩表筆反接，顯示“OL”（或“1”）。損壞的二極管測(cè)量值將與這兩個(gè)值區(qū)別很大，很容易分辨。