二極管的英文是diode,二極管的正.負(fù)二個端子,一端稱為陽極,一端稱為陰極。電流只能從陽極向陰極方向移動。二極管是由半導(dǎo)體組成的器件。半導(dǎo)體無論那個方向都能流動電流。
二極管電流圖
二極管工作原理
晶體二極管是一個由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的p-n結(jié),在其界面處兩側(cè)形成了空間電荷層,并且建有自建電場,當(dāng)不存在外加電壓時,因為p-n結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。 當(dāng)產(chǎn)生正向電壓偏置時,外界電場與自建電場的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。 當(dāng)產(chǎn)生反向電壓偏置時,外界電場與自建電場進(jìn)一步加強,形成在一定反向電壓范圍中與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流I0。
當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時,p-n結(jié)空間電荷層中的電場強度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程,產(chǎn)生大量電子空穴對,產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流,稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。
二極管原理圖
二極管的三種特性
一、正向性
外加正向電壓時,在正向特性的起始部分,正向電壓很小,不足以克服PN結(jié)內(nèi)電場的阻擋作用,正向電流幾乎為零,這一段稱為死區(qū)。這個不能使二極管導(dǎo)通的正向電壓稱為死區(qū)電壓。當(dāng)正向電壓大于死區(qū)電壓以后,PN結(jié)內(nèi)電場被克服,二極管正向?qū)?,電流隨電壓增大而迅速上升。在正常使用的電流范圍內(nèi),導(dǎo)通時二極管的端電壓幾乎維持不變,這個電壓稱為二極管的正向電壓。
二、反向性
外加反向電壓不超過一定范圍時,通過二極管的電流是少數(shù)載流子漂移運動所形成反向電流。由于反向電流很小,二極管處于截止?fàn)顟B(tài)。這個反向電流又稱為反向飽和電流或漏電流,二極管的反向飽和電流受溫度影響很大。
三、擊穿
外加反向電壓超過某一數(shù)值時,反向電流會突然增大,這種現(xiàn)象稱為電擊穿。引起電擊穿的臨界電壓稱為二極管反向擊穿電壓。電擊穿時二極管失去單向?qū)щ娦?。如果二極管沒有因電擊穿而引起過熱,則單向?qū)щ娦圆灰欢〞挥谰闷茐模诔烦饧与妷汉螅湫阅苋钥苫謴?fù),否則二極管就損壞了。因而使用時應(yīng)避免二極管外加的反向電壓過高。
二極管是一種具有單向?qū)щ姷亩似骷?,有電子二極管和晶體二極管之分,電子二極管現(xiàn)已很少見到,比較常見和常用的多是晶體二極管。二極管的單向?qū)щ娞匦裕瑤缀踉谒械碾娮与娐分?,都要用到半?dǎo)體二極管,它在許多的電路中起著重要的作用,它是誕生最早的半導(dǎo)體器件之一,其應(yīng)用也非常廣泛。
二極管的管壓降:硅二極管(不發(fā)光類型)正向管壓降0.7V,鍺管正向管壓降為0.3V,發(fā)光二極管正向管壓降會隨不同發(fā)光顏色而不同。主要有三種顏色,具體壓降參考值如下:紅色發(fā)光二極管的壓降為2.0--2.2V,黃色發(fā)光二極管的壓降為1.8—2.0V,綠色發(fā)光二極管的壓降為3.0—3.2V,正常發(fā)光時的額定電流約為20mA。
二極管的電壓與電流不是線性關(guān)系,所以在將不同的二極管并聯(lián)的時候要接相適應(yīng)的電阻。
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