半導(dǎo)體家族元老| 三分鐘了解常用二極管的特點與選型

導(dǎo)語:二極管算是半導(dǎo)體家族中的元老了衬潦,從其分類回右、命名到常用二極管的特點及選用,小編為你一網(wǎng)打盡漱挚!

根據(jù)材料的導(dǎo)電能力翔烁,我們將形形色色的材料劃分為導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體棱烂。半導(dǎo)體是一種具有特殊性質(zhì)的物質(zhì)租漂,它的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間,所以被稱為半導(dǎo)體颊糜。常見的半導(dǎo)體材料有硅(Si)和鍺(Ge)哩治。

二極管(Diode)算是半導(dǎo)體家族中的元老了,其最明顯的性質(zhì)就是它的單向?qū)щ娞匦猿挠悖褪钦f電流只能從一邊過去业筏,卻不能從另一邊過來(從正極流向負(fù)極)。

一鸟赫、基礎(chǔ)知識

1蒜胖、二極管的分類

二極管的種類有很多,按照所用的半導(dǎo)體材料抛蚤,可分為鍺二極管(Ge管)和硅二極管(Si管)台谢;按照管芯結(jié)構(gòu),又可分為點接觸型二極管岁经、面接觸型二極管及平面型二極管朋沮。

根據(jù)二極管的不同用途,可分為檢波二極管缀壤、整流二極管樊拓、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管塘慕、肖特基二極管筋夏、發(fā)光二極管等。

2图呢、二極管的型號命名方法

(1)按照國產(chǎn)半導(dǎo)體器件型號命名方法:二極管的型號命名由五個部分組成:主稱条篷、材料與極性、類別蛤织、序號和規(guī)格號(同一類產(chǎn)品的檔次)拥娄。

(2)日本半導(dǎo)體器件命名型號由以下5部分組成:

第一部分:用數(shù)字表示半導(dǎo)體器件有效數(shù)目和類型;“1”表示二極管瞳筏,“2”表示三極管。

第二部分:用“S”表示已在日本電子工業(yè)協(xié)會登記的半導(dǎo)體器件牡昆;

第三部分:用字母表示該器件使用材料姚炕、極性和類型摊欠;

第四部分:表示該器件在日本電子工業(yè)協(xié)會的登記號;

第五部分:表示同一型號的改進(jìn)型產(chǎn)品柱宦。


3些椒、幾種常見二極管特點

(1)整流二極管

將交流電源整流成為直流電流的二極管叫作整流二極管,因結(jié)電容大掸刊,故工作頻率低免糕。

通常,IF 在 1 安以上的二極管采用金屬殼封裝忧侧,以利于散熱石窑;IF 在 1 安以下的采用全塑料封裝。

(2)開關(guān)二極管

在脈沖數(shù)字電路中蚓炬,用于接通和關(guān)斷電路的二極管叫開關(guān)二極管松逊,其特點是反向恢復(fù)時間短,能滿足高頻和超高頻應(yīng)用的需要肯夏。

開關(guān)二極管有接觸型经宏,平面型和擴(kuò)散臺面型幾種,一般IF<500 毫安的硅開關(guān)二極管驯击,多采用全密封環(huán)氧樹脂烁兰,陶瓷片狀封裝。

(3)穩(wěn)壓二極管

穩(wěn)壓二極管是由硅材料制成的面結(jié)合型晶體二極管徊都,因為它能在電路中起穩(wěn)壓作用沪斟,故稱為穩(wěn)壓二極管。

它是利用PN 結(jié)反向擊穿時的電壓基本上不隨電流的變化而變化的特點碟贾,來達(dá)到穩(wěn)壓的目的币喧。

(4)變?nèi)荻O管

變?nèi)荻O管是利用PN 結(jié)的電容隨外加偏壓而變化這一特性制成的非線性電容元件,被廣泛地用于參量放大器袱耽,電子調(diào)諧及倍頻器等微波電路中杀餐。

變?nèi)荻O管主要是通過結(jié)構(gòu)設(shè)計及工藝等一系列途徑來突出電容與電壓的非線性關(guān)系,并提高Q 值以適合應(yīng)用朱巨。

(5)TVS二極管

TVS二極管(Transient Voltage Suppresser 瞬態(tài)電壓抑制器)是和被保護(hù)電路并聯(lián)的史翘,當(dāng)瞬態(tài)電壓超過電路的正常工作電壓時,二極管發(fā)生雪崩冀续,為瞬態(tài)電流提供通路琼讽,使內(nèi)部電路免遭超額電壓的擊穿或超額電流的過熱燒毀。

由于TVS 二極管的結(jié)面積較大洪唐,使得它具有泄放瞬態(tài)大電流的優(yōu)點钻蹬,具有理想的保護(hù)作用。


二凭需、二極管的選用

1问欠、按主要參數(shù)選擇

(1)額定正向工作電流

額定正向工作電流指二極管長期連續(xù)工作時允許通過的最大正向電流值肝匆。

(2)最大浪涌電流

最大浪涌電流,是允許流過的過量正向電流顺献,它不是正常電流旗国,而是瞬間電流。其值通常是額定正向工作電流的20倍左右注整。

(3)最高反向工作電壓

加在二極管兩端的反向工作電壓高到一定值時能曾,管子將會擊穿,失去單向?qū)щ娔芰χ坠臁榱吮WC使用安全寿冕,規(guī)定了最高反向工作電值。例如萝招,lN4001二極管反向耐壓為50V蚂斤,lN4007的反向耐壓為1000V。

(4)反向電流

反向電流是指二極管在規(guī)定的溫度和最高反向電壓作用下槐沼,流過二極管的反向電流曙蒸。反向電流越小,管子的單方向?qū)щ娦阅茉胶谩?/p>

反向電流與溫度密切相關(guān)岗钩,大約溫度每升高10℃纽窟,反向電流增大一倍。

硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性兼吓。

(5)反向恢復(fù)時間

從正向電壓變成反向電壓時臂港,電流一般不能瞬時截止,要延遲一點點時間视搏,這個時間就是反向恢復(fù)時間审孽。它直接影響二極管的開關(guān)速度。

(6)最大功率

最大功率就是加在二極管兩端的電壓乘以流過的電流浑娜。這個極限參數(shù)對穩(wěn)壓二極管等顯得特別佑力。

(7)頻率特性

由于結(jié)電容的存在,當(dāng)頻率高到某一程度時筋遭,容抗小到使PN 結(jié)短路打颤。導(dǎo)致二極管失去單向?qū)щ娦裕荒芄ぷ骼焯希琍N 結(jié)面積越大编饺,結(jié)電容也越大,越不能在高頻情況下工作响驴。


2透且、不同二極管的選用

1檢波二極管

檢波二極管一般可選用點接觸型鍺二極管,選用時豁鲤,應(yīng)根據(jù)電路的具體要求來選擇工作頻率高石蔗、反向電流小罕邀、正向電流足夠大的檢波二極管。

2整流二極管

整流二極管一般為平面型硅二極管养距,用于各種電源整流電路中。選用整流二極管時日熬,主要應(yīng)考慮其最大整流電流棍厌、最大反向工作電流、截止頻率及反向恢復(fù)時間等參數(shù)竖席。普通串聯(lián)穩(wěn)壓電源電路中使用的整流二極管耘纱,對截止頻率的反向恢復(fù)時間要求不高,只要根據(jù)電路的要求選擇最大整流電流和最大反向工作電流符合要求的整流二極管即可毕荐。

3穩(wěn)壓二極管

穩(wěn)壓二極管一般用在穩(wěn)壓電源中作為基準(zhǔn)電壓源或用在過電壓保護(hù)電路中作為保護(hù)二極管束析。選用的穩(wěn)壓二極管,應(yīng)滿足應(yīng)用電路中主要參數(shù)的要求憎亚。穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓值應(yīng)與應(yīng)用電路的基準(zhǔn)電壓值相同员寇,穩(wěn)壓二極管的最大穩(wěn)定電流應(yīng)高于應(yīng)用電路的最大負(fù)載電流50%左右。

4開關(guān)二極管

開關(guān)二極管主要應(yīng)用于收錄機(jī)第美、電視機(jī)蝶锋、影碟機(jī)等家用電器及電子設(shè)備有開關(guān)電路、檢波電路什往、高頻脈沖整流電路等扳缕。

中速開關(guān)電路和檢波電路,可以選用2AK系列普通開關(guān)二極管别威。高速開關(guān)電路可以選用RLS系列躯舔、1SS系列、1N系列省古、2CK系列的高速開關(guān)二極管粥庄。

要根據(jù)應(yīng)用電路的主要參數(shù)(如正向電流、最高反向電壓衫樊、反向恢復(fù)時間等)來選擇開關(guān)二極管的具體型號飒赃。

(5)變?nèi)荻O管

選用變?nèi)荻O管時,應(yīng)著重考慮其工作頻率科侈、最高反向工作電壓载佳、最大正向電流和零偏壓結(jié)電容等參數(shù)是否符合應(yīng)用電路的要求,應(yīng)選用結(jié)電容變化大臀栈、高Q值蔫慧、反向漏電流小的變?nèi)荻O管。

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