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半导体二极管的运用(半导体二极管的基础知识)

来源:www.haichao.net  时间:2022-12-29 20:36   点击:273  编辑:admin   手机版

1. 半导体二极管的基础知识

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。

2. 半导体二极管知识点

二极管不是半导体,是半导体材料制作的单向导电电子元件。

二极管,(英语:Diode),电子元件当中,一种具有两个电极的装置,只允许电流由单一方向流过,许多的使用是应用其整流的功能。而变容二极管(Varicap Diode)则用来当作电子式的可调电容器。大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流(Rectifying)”功能。二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过(称为顺向偏压),反向时阻断 (称为逆向偏压)。因此,二极管可以想成电子版的逆止阀。

3. 半导体二极管及其基本电路知识点

制造二极管和三极管所用材料都是硅,硅的导电性介于导体和绝缘体之间,称为半导体。

二极管和三极管是利用半导体的单向导电特性制成的。

二极管反向绝缘,正向导电,三极管通过一个控制端可让其导电就导电,让其绝缘就绝缘。

半导体的特性就是可以做成两种不同特性的基片,再把这两种基片结合到一起就可体现绝缘和导体交替的特性。

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。如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。三极管是一种控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号, 也用作无触点开关。三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。

4. 简述半导体二极管有哪些应用?

可以呀。发光二极管就是一个完整的用电器呀。而现在发光二极管的用途是越来越广泛了。可以说已经深入到了我们的生活之中。

二极管(英语:Diode)是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件,是世界上第一种半导体器件,具有单向导电性能、整流功能。 二极管的种类繁多,主要应用于电子电路和工业产品。经过多年来科学家们不懈努力,半导体二极管发光的应用已逐步得到推广,发光二极管的应用范围也渐渐扩大,它是一种符合绿色照明要求的光源,是普通发光器件所无法比拟的。

5. 半导体二极管的基础知识点

开关二极管

知识介绍:开关二极管是二极管的一种,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,主要用于电子计算机、脉冲和开关电路中。

常用型号:BAV99、1N4148W、LL34、BAV99、BAW56、1N4148、LL4148SG、PMLL4148L、BAV99、L1SS181LT1G

快恢复二极管

知识介绍:快恢复二极管(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,其反向恢复时间较短,正向压降较低,反向击穿电压(耐压值)较高。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。

选型建议:选用时着重额定电流、反向电压和反向恢复时间。

常用型号:ES1J、US1M-13-F、UF4007-E3/73、DSEC30-06A、US1J、BYV26C、RFN2L6STE25、ER106、FFA30U60DN

肖特基二极管

知识介绍:肖特基(Schottky)二极管是贵金属(金、银、铝、铂等)为正极,以N型半导体为负极,利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属-半导体器件。是一种快恢复二极管,它属一种低功耗、超高速半导体器件。其显著的特点为反向恢复时间极短(可以小到几纳秒),正向导通压降仅0.4V左右,多用作高频、低压、大电流整流。

常用型号:BAT54C、SB3150、BAT54A、SS36、SS14、MBR1100、MBR3100、SB1100、ER302

稳压二极管

知识介绍:稳压二极管,又叫齐纳二极管。利用pn结反向电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象,达到稳压作用的二极管。工作在反向击穿区,主要作为稳压器使用。

常用型号:1N4746A-TAP、、IN4749A、1N4756AM、BZX79-C15、SMAZ5V1-13-F、SMAZ20-13-F、TZM5246B-GS08、BZT52C15、BZT52C18、1N5408、ZMM22、ZMM5V1、LEDZ5.6BT1G、DDZ15、SMAJ4747A、BZT52C9V1、UDZVTE-1710B、KDZV18B、1N5948B、1N5240B

检波二极管

知识介绍:检波(也称解调)二极管的作用是利用其单向导电性将高频或中频无线电信号中的低频信号或音频信号取出来,它的接触面积小,不能通过大的电流,结电容也较小,频率特性好,适用于高频信号的检波。

瞬态电压抑制二极管

知识介绍:瞬态二极管(TVS),是一种二极管形式的高效能保护器件。当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以10的负12次方秒量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,使两极间的电压箝位于一个预定值,有效地保护电子线路中的精密元器件,免受各种浪涌脉冲的损坏。

选型建议:

1.为满足IEC61000-4-2国际标准,TVS管必须达到可以处理最8kV(接触)和15kV(空气)的ESD冲击

2.最大峰值脉冲功耗PM是TVS能承受的最大峰值脉冲功耗值。另外,峰值脉冲功耗还与脉冲波形、持续时间和环境温度有关,如果电路内出现重复性脉冲,应考虑脉冲功率的累积,有可能损坏TVS。

3.VRWM应等于或略高于电路的正常工作电压,VBR不能小于电路的最大允许工作电压。

4.几种TVS类型的描述

SMAJ6.5CA我们用这个型号举例。该型号标识该TVS是SMJ系列,SMA是一种封装形式,6.5代表电压值,C代表是双向的,没有C是单向的。A代表精度带A代表是5%精度,不带A代表10%精度。

触发二极管

知识介绍:触发二极管相当于两个反方向并联的二极管,是一种双方向皆可导通的二极管。常用来触发双向可控硅 ,在电路中作过压保护等用途。

选型建议:在实际应用中,应选择转折电流Ibo小、转折电压偏差△Ub小的触发二极管

变容二极管

知识介绍:变容二极管也称为压控变容器,是根据所提供的电压变化而改变结电容的半导体,反偏电压愈大,则结电容愈小。在高频调谐、通信等电路中作可变电容器使用

选型建议:选用变容二极管时,要注意结电容和电容变化范围。使用变容二极管时,要避免变容二极管的直流控制电压与振荡电路直流供电系统之间的相互影响,通常采用电感或大电阻来作两者的隔离。另外,变容二极管的工作点要选择合适,即直流反偏压要选适当。一般要选用相对容量变化大的反向偏压小的变容二极管。

气体放电管

知识介绍:气体放电管采用陶瓷密闭封装,内部由两个或数个带间隙的金属电极,充以惰性气体(氩气或氖气)构成,电路外加电压过高时,气体击穿放电。常用于多级保护电路中的第一级或前两级,起泄放雷电暂态过电流和限制过电压作用。

选型建议:防雷电路的设计中,气体放电管的直流击穿电压、冲击击穿电压、通流容量等参数为关键因素。

6. 半导体二极管主要特性是什么

几乎在所有的电子电路中,都要用到半导体二极管,它在许多的电路中起着重要的作用,它是诞生最早的半导体器件之一,其应用也非常广泛。

二极管的工作原理

晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n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p-n 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I0。

当外加的反向电压高到一定程度时,p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。

二极管的类型

二极管种类有很多,按照所用的半导体材料,可分为锗二极管(Ge管)和硅二极管(Si管)。根据其不同用途,可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。按照管芯结构,又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。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”。由于是点接触,只允许通过较小的电流(不超过几十毫安),适用于高频小电流电路,如收音机的检波等。

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。 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。

二极管的导电特性

二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中,电流只能从二极管的正极流入,负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。

1、正向特性 在电子电路中,将二极管的正极接在高电位端,负极接在低电位端,二极管就会导通,这种连接方式,称为正向偏置。必须说明,当加在二极管两端的正向电压很小时,二极管仍然不能导通,流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门槛电压”,锗管约为0.2V,硅管约为0.6V)以后,二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变(锗管约为0.3V,硅管约为0.7V),称为二极管的“正向压降”。

2、反向特性 在电子电路中,二极管的正极接在低电位端,负极接在高电位端,此时二极管中几乎没有电流流过,此时二极管处于截止状态,这种连接方式,称为反向偏置。二极管处于反向偏置时,仍然会有微弱的反向电流流过二极管,称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值,反向电流会急剧增大,二极管将失去单方向导电特性,这种状态称为二极管的击穿。

7. 半导体二极管基本特性

特性是单向导电。

整流所所用的半导体器件是导电性介于良导电体与绝缘体之间,利用半导体材料特殊电特性来完成特定功能的电子器件,可用来产生、控制、接收、变换、放大信 号和进行能量转换,其特性是单向导电。整流所所用的半导体器件的半导体材料是硅、锗或砷化镓,可用作整流器、振荡器、发光器、放大器、测光器等器材。为了与集成电路相区别,有时也称为分立器件。绝大部分二端器件(即晶体二极管)的基本结构是一个PN结。

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