1904 年,英國物理學家弗萊明為解決馬可尼無線電報的信號穩定性問題,發明首只電子二極管 “熱離子閥”。這一玻璃真空管內,加熱的陰極發射電子,經陽極電場篩選后形成單向電流,雖效率低下( 5%)且體積龐大(長 15 厘米),卻標志著人類掌握電流單向控制的重要技術。1920 年代,美國科學家皮卡德發現方鉛礦晶體的整流特性,催生 “貓須探測器”—— 通過細金屬絲與礦石接觸形成 PN 結,雖需手動調整觸絲位置(精度達 0.1mm),卻讓收音機成本從數百美元降至十美元,成為大眾消費品。恒流二極管輸出恒定電流,為需要穩定電流的電路提供可靠保障。深圳TVS瞬態抑制二極管誠信合作
消費電子市場始終是二極管的重要應用領域,且持續呈現出強勁的發展態勢。隨著智能手機、平板電腦、可穿戴設備等產品不斷更新換代,對二極管的性能與尺寸提出了更高要求。小型化的開關二極管用于手機內部的信號切換與射頻電路,提升通信質量與信號處理速度;發光二極管(LED)在顯示屏幕背光源以及設備狀態指示燈方面的應用,正朝著高亮度、低功耗、廣色域方向發展,以滿足消費者對視覺體驗的追求。同時,無線充電技術的普及,也促使適配的二極管在提高充電效率、保障充電安全等方面不斷優化升級。杭州TVS瞬態抑制二極管成本金屬封裝二極管散熱性能優越,適合在高功率、高熱環境下工作。
瞬態抑制二極管(TVS)和 ESD 保護二極管為電路抵御過壓威脅。TVS 二極管(如 SMBJ6.8A)在 1ns 內響應浪涌,將電壓箝制在 10V 以下,承受 5000W 脈沖功率,保護手機 USB-C 接口免受 20kV 靜電沖擊。汽車電子中,雙向 TVS 陣列(如 SPA05-1UTG)在 CAN 總線中抑制發動機點火產生的瞬態干擾(峰值電壓 ±40V),誤碼率降低至 10??。工業設備的 485 通信接口,串聯磁珠與 TVS 二極管后,可通過 IEC 61000-4-5 浪涌測試(4kV/2Ω),保障生產線數據傳輸穩定。保護二極管如同電路的 “安全氣囊”,在電壓突變瞬間啟動防護,避免元件損壞。
PN 結是二極管的結構,其單向導電性源于載流子的擴散與漂移運動。當 P 型(空穴多)與 N 型(電子多)半導體結合時,交界處形成內建電場(約 0.7V 硅材料),阻止載流子進一步擴散。正向導通時(P 接正、N 接負),外電場削弱內建電場,空穴與電子大量穿越結區,形成低阻通路,硅管正向壓降約 0.7V,電流與電壓呈指數關系(I=I S(e V/V T?1),VT≈26mV)。反向截止時(P 接負、N 接正),外電場增強內建電場,少數載流子(P 區電子、N 區空穴)形成漏電流(硅管<1μA),直至反向電壓達擊穿閾值(如 1N4007 耐壓 1000V)。此特性使 PN 結成為整流、開關等應用的基礎,例如 1N4148 開關二極管利用 PN 結電容充放電,實現 4ns 級快速切換。塑料封裝二極管成本低廉,在對成本敏感的大規模生產中備受青睞。
車規級二極管在汽車電氣化中不可或缺。肖特基二極管(AEC-Q101 認證)在 OBC 充電機中實現 0.4V 正向壓降,充電速度提升 30%,同時耐受 - 40℃~+125℃溫度循環。快恢復二極管(FRD)在電驅系統中以 100kHz 開關頻率控制電機,效率達 95%,較硅基 IGBT 方案體積縮小 40%。碳化硅二極管集成于 800V 高壓平臺后,支持電動車超快充(10 分鐘補能 80%),同時降低電驅系統 30% 能耗。從發電機整流到 ADAS 傳感器保護,二極管以高可靠性支撐汽車從燃油向智能電動的轉型。瞬態電壓抑制二極管能迅速響應瞬態過壓,像堅固的盾牌一樣保護電路免受高壓沖擊。蘇州LED發光二極管代理品牌
智能家居系統里,二極管參與傳感器和控制電路,實現家居智能控制。深圳TVS瞬態抑制二極管誠信合作
二極管基礎的用途是整流 —— 將交流電轉換為直流電。硅整流二極管(如 1N4007)通過面接觸型 PN 結實現大電流導通,其 1000V 耐壓和 1A 電流承載能力,多樣用于家電電源適配器。在開關電源中,快恢復二極管(FRD)以 50ns 反向恢復時間,在 400kHz 頻率下實現高效整流,較傳統工頻整流效率提升 30%。工業場景中,高壓硅堆(如 6kV/50A)由數十個二極管串聯而成,用于變頻器和電焊機,可承受 20 倍額定電流的浪涌沖擊,保障工業設備穩定供電。整流二極管的存在,讓電網的交流電得以轉化為電子設備所需的直流電,成為電力轉換的基礎元件。深圳TVS瞬態抑制二極管誠信合作