您当前的位置:首页 > 美文欣赏 > 内容

二极管的作用和工作原理,开关二极管的作用(老大问何为“二极管”)

关于【二极管的作用和工作原理】,开关二极管的作用,今天乾乾小编给您分享一下,如果对您有所帮助别忘了关注本站哦。

内容导航:1、老大问何为“二极管”,原来我不懂?2、二极管的作用和工作原理

1、老大问何为“二极管”,原来我不懂?

用了很久二极管了,我以为我是比较懂二极管的,可是,今天老大问我:

(1)为什么在DC-DC的输出端功率电感的旁边要加个二极管?

(2)为什么非得是肖特基二极管比较好?

额,额,“整流?”“稳压?”还是“检波?”我凌乱了...好吧,我答不上来了…

原来我不懂二极管…

于是,有了下文,恶补基础,基础薄弱则行之不远啊~

1、何为“二极管”?

二极管就是电流的一个单向门(在火车站进出站里最常见,只能单方面通行...),当二极管的阳极相对于阴极的的电压为正时,则叫“正向偏置”,并且这个正向偏置电压要大于二极管它自己本身制造材料所决定的导通电压,二极管才允许电流你过去;反之,当极性相反(又叫“反向偏置”)或者正向偏置电压小于导通电压,这两种情况下,二极管是不会允许电流通过的。

从根本上讲,如果你明白PN结,那好办多了,二极管里面就是一个PN结。

2、二极管的两兄弟

根据制造材料不一样,二极管可分为硅二极管和锗二极管

(1)硅二极管

导通电压0.6V~0.7V, 至少需要0.6V,散热能力要比锗二极管强;

(2)锗二极管

导通电压0.2V~0.3V,至少需要0.2V,散热能力不如硅二极管,当发热温度超过85度,锗二极管将失效不可用。

3、二极管的命名

通常,在应用中,我们会直接让二极管的名称就表明了它的用途。如:

(1)整流二极管:对通过的大电流或高电压进行整流;型号如1N4001,~1N4007,1N5002,50006,5008等;

(2)开关二极管:当成一个开关用,当满足一定条件时就开,反之关;型号如1N914;

(3)检波二极管:对信号进行检波;型号如1N4148,1N4445,1N34A,1N67A,1N191等;

(4)稳压二极管:此种二极管又叫齐纳二极管,特性是直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻,在击穿点上则电阻很小,此时即使电流增加,只要不超过极限电流值,电压会保持恒定值。所以它是反向使用,用作稳压的;击穿电压通常就是它的稳定电压,型号如:1N5225B,1N4733A,1N4739A等;

(5)肖特基二极管:这个二极管很特殊,它不是一般的硅二极管或者锗二极管,由一个叫肖特基的人发明,所以为纪念他而取此名。由两个很重要的特性:一是结电压阈值可低至0.15V,通常大一些是0.4V多一些。二是具有极低的结电容和更快的开关速度(10ns);所以它可以检测到普通二极管无法检测的低电压高频率信号。同时,又因为它产生的热量较少,因而需要的散热器也小,所以通常应用在电源产品中。型号如:1N5817\5818\5819\5822,1N6263等;

(6)变容二极管:顾名思义,变容,它的结电容是随着反向电压的改变而改变的。变容二极管的可变范围通常是几PF到100PF。通常用于限制高频率的射频电路中,用所加的电压来改变其电容,从而改变振荡器的频率。当时做发射机时便用上了它。

4、二极管的用途

4.1 最常用的——反向极性保护:

为了防反接电源,烧坏芯片,通常是反向接一个二极管,有两种连接方式:

(1)串联连接:二极管必须通过全部负载电流,消耗掉0.6V的电压,减小了仪器的工作时间;所以要根据电路的电流大小选择二极管;

(2)并联连接:一旦反接,电流就会从二极管这个回路流过,不会流去主电路。这个方法的缺点是:电流很大,所以要选择适合功率和电流的二极管。

二极管的作用和工作原理,开关二极管的作用(老大问何为“二极管”)

串联二极管

二极管的作用和工作原理,开关二极管的作用(老大问何为“二极管”)

并联二极管

4.2 最危险的用途——抑制瞬态

根据法楞次定律可知,当流经一个电感的电流突然被关断后,突然消失的磁场会在电感线圈上产生一个很高电压的脉冲,电压幅值高达几百伏甚至上千伏,如果不加以疏通的话,电感所在回路将很容易受到伤害。如果此时将一个二极管并联在电感两侧,那么二极管为高压脉冲提供了短路通道,从而保护了相邻的电路。一般用在开关电源、继电器和电动机上。如下图所示:

二极管的作用和工作原理,开关二极管的作用(老大问何为“二极管”)

通常选择足够功率容量的整流二极管或者肖特基二极管。如上图就是肖特基二极管。

肖特基二极管价格贵些,但是反应液快些。注意无论何种二极管,一定要充分估量高脉冲的电压,所选二极管能够对付得来。这活还是比较危险的。

4.3 最好玩的用途——进行箝位

由于二极管有个导通电压,一般是硅二极管的话就是0.6V, 所以,可以同时增加一个反向的二极管在信号波形的正向和负向上进行箝位,举例如下:

二极管的作用和工作原理,开关二极管的作用(老大问何为“二极管”)

输入信号的幅值一旦比VCC高0.2或0.6V以上的话,会直接流向正电源端;一旦比VEE小0.2V或0.6V以上的话, 会直接流向负电源端,从而保护了运放的输入端。其他电路类似如此原理。

4.4 最广泛的用途——整流

整流是充分低利用了二极管的单向导电性。通过阻塞波形的负半周把交流信号转换为脉动的直流信号。通常是与电容一起联合使用,二级管串联,电容并联,电容的作用是通过充放电使得输出脉冲更加平滑,更趋近直流,是为滤波电容。根据需要,分为半波整流和全波整流。下面是半波整流的举例:

二极管的作用和工作原理,开关二极管的作用(老大问何为“二极管”)

4.5 最想不到的用途——倍压

在接触了箝位的用途后,二极管最让我想不到的地方便是,与电容联合使用还可以倍压的。

仅需要两个电容和两个二极管,输出端便可以得到输入信号的两倍幅值的电压。举例如下图:

二极管的作用和工作原理,开关二极管的作用(老大问何为“二极管”)

当然,前提是输入信号是交流信号。在输入信号的负半周,D1导通,给C1充电至峰值电压Vin,然后在下一个正半周,D2导通,给C2充电,由于之前C1已经充至Vin电压,所以C2上的电压为变压器A边的峰值电压Vin 加上C1存储的电压的总和,就是2Vin.在下一个负半周,D2不导通,C2将对负载放电。所以得到了2倍的输入电压。是为倍压。

二极管的作用和工作原理,开关二极管的作用(老大问何为“二极管”)

4.6 最怪异的用途——稳压

我一开始觉得稳压二极管很怪,因为它是反着用的,正负颠倒使用,居然不会烧掉,等后来看书知道它的工作原理后便释然了。它也不容易啊。原理已在上面讲过,所以不赘述。

5、结局

好了,回归最开始的问题,开关电源中电感旁边的二极管作用便十分清晰明了—— 抑制瞬态,保护电感所在回路。之所以选择肖特基二极管的原因是因为肖特基二极管的反应速度更快,以及它的导通电压更低。

2、二极管的作用和工作原理

二极管的作用和工作原理

二极管的英文是diode。二极管的正.负二个端子,一端称为阳极,一端称为阴极。电流只能从阳极向阴极方向移动。二极管是由半导体组成的器件。半导体无论那个方向都能流动电流。

二极管的基本工作原理:

晶体二极管是一个由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了空间电荷层,并且建有自建电场,当不存在外加电压时,因为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。 当产生正向电压偏置时,外界电场与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(也就是导电的原因)。 当产生反向电压偏置时,外界电场与自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围中与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0(这也就是不导电的原因)。

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。

拓展资料

1、正向性

外加正向电压时,在正向特性的起始部分,正向电压很小,不足以克服PN结内电场的阻挡作用,正向电流几乎为零,这一段称为死区。这个不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。当正向电压大于死区电压以后,PN结内电场被克服,二极管正向导通,电流随电压增大而迅速上升。在正常使用的电流范围内,导通时二极管的端电压几乎维持不变,这个电压称为二极管的正向电压

2、反向性

外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流。由于反向电流很小,二极管处于截止状态。这个反向电流又称为反向饱和电流或漏电流,二极管的反向饱和电流受温度影响很大。

二极管的作用和工作原理

二极管的工作原理:

二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的pn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pn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,pn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。pn结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。

二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode),另外,还有早期的真空电子二极管;它是一种具有单向传导电流的电子器件。在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子,这种电子器件按照外加电压的方向,具备单向电流的转导性。一般来讲,晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。在其界面的两侧形成空间电荷层,构成自建电场。当外加电压等于零时,由于p-n 结两边载流子的`浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态,这也是常态下的二极管特性。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,其应用也非常广泛。

主要作用:

二极管电路二极管是最常用的电子元件之一,他最大的特性就是单向导电,也就是电流只可以从二极管的一个方向流过,二极管的作用有整流电路,检波电路,稳压电路,各种调制电路,主要都是由二极管来构成的,其原理都很简单,正是由于二极管等元件的发明,才有我们现在丰富多彩的电子信息世界的诞生,既然二极管的作用这么大那么我们应该如何去检测这个元件呢,其实很简单只要用万用表打到电阻档测量一下正向电阻如果很小,反相电阻如果很大这就说明这个二极管是好的。对于这样的基础元件我们应牢牢掌握住他的作用原理以及基本电路,这样才能为以后的电子技术学习打下良好的基础。

主要类型:

1、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)。

2、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、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管、硅功率开关二极管、旋转二极管等。

3、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。

二极管的作用和工作原理

二极管的英文是diode。二极管的正.负二个端子,一端称为阳极,一端称为阴极。电流只能从阳极向阴极方向移动。二极管是由半导体组成的器件。半导体无论那个方向都能流动电流。

二极管的基本工作原理:

晶体二极管是一个由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了空间电荷层,并且建有自建电场,当不存在外加电压时,因为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。 当产生正向电压偏置时,外界电场与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(也就是导电的原因)。 当产生反向电压偏置时,外界电场与自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围中与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0(这也就是不导电的原因)。

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。

拓展资料

1、正向性

外加正向电压时,在正向特性的起始部分,正向电压很小,不足以克服PN结内电场的阻挡作用,正向电流几乎为零,这一段称为死区。这个不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。当正向电压大于死区电压以后,PN结内电场被克服,二极管正向导通,电流随电压增大而迅速上升。在正常使用的电流范围内,导通时二极管的端电压几乎维持不变,这个电压称为二极管的正向电压

2、反向性

外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流。由于反向电流很小,二极管处于截止状态。这个反向电流又称为反向饱和电流或漏电流,二极管的反向饱和电流受温度影响很大。

本文关键词:二极管的作用和工作原理三,发光二极管的作用和工作原理,二极管的作用和工作原理太阳能电池如何串联二极管,3极管的作用和工作原理图,二极管的作用和工作原理图。这就是关于《二极管的作用和工作原理,开关二极管的作用(老大问何为“二极管”)》的所有内容,希望对您能有所帮助!


声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,谢谢。

上一篇: 梦见自己哭是什么意思,中年女人梦见自己哭得很伤心(而我一直在骂她)

下一篇: 鬼在阴间吃什么,鬼在阴间要吃什么(人鬼神如何吃饭)



推荐阅读

网站内容来自网络,如有侵权请联系我们,立即删除! | 软文发布 | 粤ICP备2021106084号