二极管的工作原理及其分类

2022-04-18 16:13分类：电子元器件阅读：

二极管的原理以及归类

二极管的性能与运用

基本上在任何的电子线路中，都需要采用半导体材料二极管，它在众多的线路中起着至关重要的功效，它是问世最初的半导体元器件之一，其使用也十分普遍。

二极管的原理

晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体产生的p-n结，在其页面处两边产生空间电荷层，并建了建造静电场。当没有另加工作电压时，因为p-n 结两侧自由电子浓度值差导致的蔓延电流量和建造静电场导致的飘移电流量相同而位于电平衡状态。当外部有正方向工作电压限幅时，外部静电场和建造静电场的相互之间抑消效果使自由电子的蔓延电流量提升造成了正方向电流量。当外部有方向工作电压限幅时，外部静电场和建造静电场进一步加强，产生在一定反方向工作电压范畴内与反方向偏置电压值没有关系的反方向饱和电流 I0。当另加的方向工作电压高到一定水平时，p-n结空间电荷层中的场强超过临界点发生自由电子的增长全过程，造成大量的电子器件氧空位对，造成了标值较大的反方向穿透电流量，称之为二极管的穿透状况。

二极管的归类

二极管种类有很多，依照所使用的半导体器件，可分成锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。

依据其差异主要用途，可分成检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。

依照芯管构造，又可分成点接触型二极管、面触碰型二极管及平面图型二极管。点接触型二极管是用一根细细的的铁丝压在光亮的半导体材料芯片表层，通以浪涌电流，使触丝一端与芯片牢固地煅烧在一起，产生一个“PN结”。因为是点接触，只可以根据较小的电流量（不超过几十mAh），适用高频率小电流量电源电路，如录音机的检波等。面触碰型二极管的“PN结”总面积很大，容许根据很大的电流量（几安到几十安），关键用来把交流电流转换成直流电源的“整流器”电源电路中。平面图型二极管是一种特别制作的硅二极管，它不但能经过很大的电流量，并且使用性能比较稳定靠谱，多用以电源开关、单脉冲及高频电路中。

二极管的导热特点

二极管最重要的特点便是单方位导电率。在线路中，电流量只有从二极管的正级注入，负级排出。下边根据简单的实验表明二极管的正面特点和方向特点。
1.正方向特点。
在电子线路中，将二极管的阳极接在高电位端，负级接进低电位差端，二极管便会通断，这类接口方式，称之为正方向参考点。务必表明，当加在二极管两边的顺向工作电压很钟头，二极管依然无法通断，穿过二极管的正面电流量十分很弱。仅有当正方向工作电压超过某一标值（这一标值称之为“门坎工作电压”，锗管约为0.2V，硅管约为 0.6V）之后，二极管才可以直正通断。通断后二极管两边的工作电压大部分维持不会改变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V），称之为二极管的“正方向损耗”。
2.反方向特点。
在电子线路中，二极管的正级接进低电位差端，负级接在高电位端，这时二极管中基本上沒有电流量穿过，这时二极管处在截至情况，这类接口方式，称之为反方向参考点。二极管处在方向参考点时，依然会出现细小的方向电流量穿过二极管，称之为泄露电流。当二极管两边的方向工作电压扩大到某一标值，反方向电流量会大幅度扩大，二极管将丧失单方位导电性特点，这类情况称之为二极管的穿透。

二极管的基本参数

用于表明二极管的功能优劣和应用领域的性能指标，称之为二极管的主要参数。不一样种类的二极管有不一样的性能主要参数。对新手来讲，务必掌握下面好多个基本参数：
1、额定值正方向工作中电流量
就是指二极管长期性连续性运行时可以利用的较大正方向电流。由于电流量根据管道的时候使芯管发烫，溫度升高，溫度超出允许程度（硅管为140上下，锗管为 90上下）时，便会使芯管超温而毁坏。因此，二极管应用中不能超出二极管额定值正方向工作中电流。比如，常见的IN4001－4007型锗二极管的额定值正方向工作中电流量为1A。
2、最大反方向工作标准电压
加在二极管两边的方向工作电压高到一定值时，会将管道穿透，丧失单边导电能力。为了更好地确保应用安全性，要求了最大反方向工作标准电压值。比如，IN4001二极管反方向抗压为50V，IN4007反方向抗压为1000V。
3、反方向电流量
反方向电流量就是指二极管在要求的环境温度和最大反方向电流的作用下，穿过二极管的方向电流量。反方向电流量越小，管道的单方位导电率能越高。特别注意的是反方向电流量与环境温度具有紧密的关联，大概气温每上升10，反方向电流量扩大一倍。比如2AP1型锗二极管，在25时反方向电流量若是为250uA，溫度上升到35，反方向电流量将上涨到500uA，以此类推，在75时，它的方向电流量已达8mA，不但失去单方位导电性特点，还会继续使管道超温而毁坏。又如，2CP10型硅二极管，25时反方向电流量仅为5uA，溫度上升到75时，反方向电流量也但是160uA。故硅二极管比锗二极管在高溫下具备不错的可靠性。