二极管知识

几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管。首先，我们要了解一些半导体的知识。电流通过各种物体时，不同的物体对电流的通过有着不同的阻止能力，有的物体可使电流顺利通过，也有的物体不让其通过，或者在一定的阻力下让它通过。这种不同的物体通过电流的能力，叫做这种物体的导电性能。各种物体均有着不同的导电性能，凡是导电性能很好的物体叫做导体。如银、铜、铝、铅、锡、铁、水银、碳和电解液等都是良好导体。反之，导电能力很差的物体叫做绝缘体。还有，有的物体的导电能力比导体差，但比绝缘体强，这种导体叫做半导体。如常用的晶体管原材料硅、锗等。收音机 CPU都是半导体。下面说说PN结的特性。什么是PN结呢？简单地说吧，可以理解为一块P物质和一块N物质贴在一起，在这两种物质中间有一个薄层。在这薄层内一边带正电荷，一边带负电荷。如图：当PN结加正向电压时，如图1：

图1　　　　　　　　　　　　　　图２

电路中有较大电流流过，我们说是PN结导电。当PN结加反向电压是，如图2。电路中电流很小，几乎为零，我们说PN结反向不导电，我们称这个电流为反向漏电流。当上图２的电压太高时，超过PN结的承受能力，电路电流就会突然增大，这就是所说的击穿。PN结一旦被击穿，PN结就被破坏了。 　　二极管（Diode），二极管在电路用D表示，二极管是由半导体制作而成的，也可以说是由一个PN结构成。半导体是一种特殊物质。它不像导体那样能够完全导电，也不像绝缘体那样不能导电，它是介于导体与半导体之间，所以称为半导体。同样，在这里我们认识一下半导体的元件二极管：实物如图３：

图３

二极管在电路中的符号表示为：

图４

请记住：二极管的正向导通是从P型指向N型，国际的标法是：三角形表示P型，横线是N型。二极管在0.6V以上的电压下电流可急剧移动，反向则无！ 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。如下图：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*，多用于开关、脉冲及高频电路中。

现在来介绍二极管的应用： 1、整流二极管     利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉动直流电。如图：

图5

2、限幅元件

二极管正向导通后，它的正向压降基本保持不变（硅管为0.7V，锗管为0.3V）。利用这一特性，在电路中作为限幅元件，可以把信号幅度限制在一定范围内。 3、开关元件     二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。利用二极管的开关特性，可以组成各种逻辑电路。 4、继流二极管    在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。 5、检波二极管 在收音机中起检波作用。 6、变容二极管  使用于电视机的高频头中。 判别二极管的好坏，可用如下方法：

图6

晶体二极管的正、负极判别   1、二极管的外壳标有三角形箭头的一端为正极，另一端为负极。   2、用万用表R*100或R*1K档，任意测量二极管的两根引线，如果量出的电阻只有几百欧姆（正向电阻），则黑表笔（既万用表内电池正极）所接引线为正极，红表笔（既万用表内电源负极）所接引线为负极。   3、如果二极的正向电阻为零，或很少；反向也很少那么说明这个二极管已经损坏了。 二极管的参数：   1、 最大工作电流     二极管长期连续工作时，允许通过最大正向电流，叫做最大工作电流。使用时二极管的工作电流不能超过这个数值，否则会被损坏。   2、最高反向工作电压     二极管有最高反向工作电压，使用时，反向工作电压不能超过此电压。（稳压二极管除外）   3、反向饱和电流     二极管的反向饱和电流是二极管加反向电压时未被击穿的电流，其电流值越小说明其单向性越好。   4、正向压降     二极管在正向电压工作时，管两端会产生正向电压降，其压降值越小管越好。通常硅二极管压降为0.7V，锗二极管为0.3V。   5、最高工作频率     因为PN结存在着结电容，所以二极管的最高工作频率受到限制。在选用时，选最高频率高于实际使用的工作频率的二极管。     二极管并联的情况：两只二极管并联、每只分担电路总电流的一半口三只二极管并联，每只分担电路总电流的三分之一。总之，有几只二极管并联，"流经每只二极管的电流就等于总电流的几分之一。但是，在实际并联运用时"，由于各二极管特性不完全一致，不能均分所通过的电流，会使有的管子困负担过重而烧毁。因此需在每只二极管上串联一只阻值相同的小电阻器，使各并联二极管流过的电流接近一致。这种均流电阻R一般选用零点几欧至几十欧的电阻器。电流越大，R应选得越小。

图7

二极管串联的情况。显然在理想条件下，有几只管子串联，每只管子承受的反向电压就应等于总电压的几分之一。但因为每只二极管的反向电阻不尽相同，会造成电压分配不均：内阻大的二极管，有可能由于电压过高而被击穿，并由此引起连锁反应，逐个把二极管击穿。在二极管上并联的电阻R，可以使电压分配均匀。均压电阻要取阻值比二极管反向电阻值小的电阻器，各个电阻器的阻值要相等。

图8

最后来说说二极管使用时应该注意的问题：   1、注意其允许的最大电流。IN4001－4007型硅二极管的额定正向工作电流为1A。   2、注意其允许的最高电压。IN4001二极管反向耐压为50V，IN4007反向耐压为1000V。   3、注意其允许的最大频率。   转自： http://www.ztkj.sdedu.net/Article/ArticleShow.asp?ArticleID=162