仪表知识：二极管的功能特点与检测应用

二极管的功能特点与检测应用

认识二极管

 辨别二极管类型

二极管是一种常用的半导体器件。它是由一个p型半导体和一个n型半导体形成的pn结，并在pn结两端引出相应的电极引线，再加上管壳密封制成的。二极管的共同特性是单向导电性。二极管种类有很多，可分为整流二极管、稳压二极管、检波二极管、开关二极管、发光二极管、光电二极管、变容二极管、快恢复二极管、双向二极管等。图为常见的二极管类型。

图常见的二极管类型

如图所示，根据结构的不同，二极管又可以分为面接触型二极管和点接触型二极管。

图不同结构的二极管

补充说明：

面接触型二极管是指内部pn结采用合金法或扩散法制成的二极管,pn结的面积较大,能通过较大的电流,工作频率较低,常用作整流元件。

相对于面接触型二极管而言,点接触型二极管的pn结面积较小,它是由一根很细的金属丝与一块型半导体晶片的表面接触,使触点和半导体牢固熔接构成pn结.这样制成的pn结面积很小,只能通过较小的电流和承受较低的反向电压,高频特性好.点接触型二极管主要用于高频和小功率电路或用作数字电路中的开关元件。

整流二极管

图为典型的整流二极管.整流二极管是一种具有整流作用的晶体二极管,即可将交流整流成直流,主要用于整流电路中。

稳压二极管

图为典型的稳压二极管。稳压二极管是由硅材料制成的面接触型晶体二极管,利用pn结反向击穿时,其两端电压固定在某一数值,而基本上不随电流大小变化而变化的特点来进行工作的,因此可达到稳压的目的.这里的反向击穿状态是正常工作状态,并不损坏二极管。

检波二极管

图为典型的检波二极管.检波二极管是利用晶体二极管的单向导电性,再与滤波电容配合,可以把叠加在高频载波上的低频信号检出来的器件.这种二极管具有较高的检波效率和良好的频率特性,常用在收音机的检波电路中。

图典型的检波二极管

开关二极管

图为典型的开关二极管。开关二极管利用单向导电性可对电路进行"开通"或"关断"控制,导通、截止速度非常快,能满足高频和超高频电路的需要,广泛应用于开关和自动控制等电路中。

图典型的开关二极管

补充说明：

开关二极管一般采用玻璃或陶瓷外壳封装,以减小管壳电容.通常,开关二极管从截止(高阻抗)到导通(低阻抗)的时间被称为"开通时间";从导通到截止的时间被称为"反向恢复时间";两个时间的总和被统称为"开关时间".开关二极管的开关时间很短,是一种非常理想的电子开关,具有开关速度快、体积小、寿命长、可靠性高等特点。

发光二极管

图为典型的发光二极管。发光二极管是指在工作时能够发出亮光的晶体二极管,简称led,常用于显示器件或光电控制电路中的光源。

图典型的发光二极管

补充说明：

发光二极管是将电能转化为光能的器件,通常用元素周期表中的ⅲ族和v族元素的砷化镓、磷化镓等化合物制成.采用不同材料制成的发光二极管可以发出不同颜色的光,常见的有红光、黄光、绿光、橙光等。

发光二极管在正常工作时,处于正向偏置状态,在正向电流达到一定值时就发光.具有工作电压低、工作电流很小、抗冲击和抗振性能好、可靠性高、寿命长的特点。

光电二极管

图为典型的光电二极管.光电二极管的特点是当受到光照射时,二极管反向阻抗会随之变化(随着光照射的增强,反向阻抗会由大变小),利用这一特性,光电二极管常用作光电传感器件使用。

变容二极管

图为典型的变容二极管。变容二极管是利用pn结的电容随外加偏压而变化这一特性制成的非线性半导体元件，在电路中起电容器的作用，它被广泛地用于超高频电路中的参量放大器、电子调谐器及倍频器等高频和微波电路中。

快恢复二极管

图为典型的快恢复二极管。快恢复二极管（frd）也是一种高速开关二极管，这种二极管的开关特性好，反向恢复时间很短，正向压降低，反向击穿电压较高（耐压值较高）。主要应用于开关电源、pwm脉宽调制电路以及变频等电子电路中。

双向二极管

图为典型的双向二极管。双向二极管又称二端交流器件，简称diac，是一种具有三层结构的对称两端半导体器件，常用来触发晶闸管或用于过电压保护、定时、移相电路。