反向耐壓是二極管的另一個關鍵參數。它指的是二極管在反向偏置狀態下能夠承受的最大電壓值。當反向電壓超過這個值時,二極管可能會發生擊穿。不同類型的二極管具有不同的反向耐壓能力。例如,普通的小功率二極管的反向耐壓可能只有幾十伏,而高壓二極管的反向耐壓可以達到數千伏甚至更高。在設計電路時,尤其是在涉及到高電壓的場合,必須充分考慮二極管的反向耐壓,選擇具有足夠反向耐壓能力的二極管,以防止二極管被擊穿而導致電路故障。二極管是一種常見的電子元件,具有單向導電性。BT139X-600FDG
利用二極管的單向導電特性可以在主回路中串聯一個二極管實現低成本且可靠的防反接功能。當電源極性接反時二極管處于截止狀態阻止電流通過從而保護電路中的其他元器件不受損壞。倍壓電路是一種利用二極管的單向導電特性實現電源電壓倍增的電路。通過多個二極管和電容器的組合可以將較低的輸入電壓轉換為較高的輸出電壓滿足電路對高電壓的需求。倍壓電路廣泛應用于高壓發生器、靜電除塵等領域。電壓鉗位電路是一種利用二極管將電路中的電壓限制在一定范圍內的電路。當電路中的電壓超過設定值時二極管會導通并將多余的電壓鉗制在二極管的正向導通電壓或反向擊穿電壓上從而保護電路中的其他元器件不受過高電壓的損害。電壓鉗位電路廣泛應用于各種保護電路中確保電路的安全可靠運行。BZX584C15-HG3-08當二極管反向偏置時,即正極接低電位,負極接高電位,二極管截止,電流很小。
雪崩二極管利用了半導體中的雪崩倍增效應。當在雪崩二極管兩端加上足夠高的反向電壓時,少數載流子在強電場作用下獲得足夠能量,與晶格原子碰撞產生新的電子 - 空穴對,這些新產生的載流子又繼續碰撞其他原子,引發連鎖反應,導致電流急劇增大,產生雪崩倍增現象。在微波電路中,雪崩二極管可作為微波振蕩器和放大器。通過控制雪崩二極管的工作狀態,利用其雪崩倍增產生的高頻振蕩信號,實現微波信號的放大和產生。在雷達系統中,雪崩二極管用于產生高功率的微波信號,為雷達的目標探測和定位提供強大的信號源,在微波通信、雷達探測等高頻領域發揮著重要作用。
發光二極管(LED)是一種特殊的二極管。它的發光原理基于半導體材料的電子 - 空穴復合過程。當在 LED 兩端施加正向電壓時,電子從 N 區注入到 P 區,空穴從 P 區注入到 N 區,在 P - N 結附近,電子和空穴復合,釋放出能量,其中一部分能量以光子的形式發射出來,從而產生光。LED 具有許多優勢。首先,它具有很高的能效,相比傳統的白熾燈泡,LED 可以將更多的電能轉化為光能,消耗的電能更少。其次,LED 的壽命非常長,可以達到數萬小時甚至更長,減少了更換燈泡的頻率。再者,LED 的響應速度快,非常適合用于需要快速開關的場合,如交通信號燈等。此外,LED 可以發出多種顏色的光,通過調整半導體材料的成分,可以實現從紅外光到可見光再到紫外光的不同波長的光發射。二極管雖小,但它在現代電子設備中發揮著巨大作用。
二極管的發展經歷了漫長的過程。早期的二極管是由電子管構成的,體積大、功耗高且可靠性相對較低。隨著半導體技術的興起,半導體二極管逐漸取代了電子管二極管。20 世紀初,科學家們開始對半導體材料進行深入研究。在不斷的實驗和探索中,發現了半導體材料的特殊導電性質。到了 20 世紀中葉,硅和鍺等半導體材料被廣泛應用于二極管的制造。隨著制造工藝的不斷改進,二極管的性能得到了極大的提升,如降低了正向導通電壓、提高了反向耐壓能力等。如今,二極管的種類繁多,除了普通的整流二極管外,還出現了發光二極管、穩壓二極管、肖特基二極管等具有特殊功能的二極管,滿足了不同領域的需求。二極管雖小,卻在電子世界里發揮著不可或缺的大作用。BZX584C15-HG3-08
二極管的發展歷史見證了半導體技術的飛速進步。BT139X-600FDG
整流電路是二極管最常見的應用領域之一。在交流 - 直流轉換過程中,二極管發揮著關鍵作用。在簡單的半波整流電路中,當交流電源處于正半周時,二極管正向導通,電流通過負載電阻,在負載兩端產生一個正向的電壓;當交流電源處于負半周時,二極管反向截止,負載中沒有電流通過。這樣,在負載電阻兩端就得到了一個單向脈動的直流電壓。全波整流電路則利用了兩個二極管,將交流電源的正負半周分別進行整流,得到的直流電壓脈動更小。而橋式整流電路使用四個二極管,它可以在不改變輸入交流電源的情況下,更高效地將交流轉換為直流。通過這些整流電路,能夠將不穩定的交流電源轉換為相對穩定的直流電源,為電子設備提供穩定的電力供應。BT139X-600FDG