快恢復(fù)二極管(FRD)是一種具有較短反向恢復(fù)時間的二極管,其反向恢復(fù)時間一般在幾百納秒以內(nèi),適用于高頻整流和開關(guān)電路。與普通整流二極管相比,快恢復(fù)二極管在從導(dǎo)通狀態(tài)切換到截止狀態(tài)時,能夠更快地阻斷反向電流,減少反向恢復(fù)損耗和電壓尖峰,降低電路的電磁干擾。在功率因數(shù)校正(PFC)電路、不間斷電源(UPS)、電機驅(qū)動電路等功率電子設(shè)備中,快恢復(fù)二極管常與功率開關(guān)器件配合使用,實現(xiàn)高效的電能轉(zhuǎn)換和控制。其制造工藝通常采用摻金、鉑等雜質(zhì)或電子輻照技術(shù),縮短少數(shù)載流子的壽命,從而加快反向恢復(fù)速度。在設(shè)計功率電路時,合理選擇快恢復(fù)二極管的參數(shù),如反向耐壓、正向電流和反向恢復(fù)時間,對于提高電路的可靠性和效率至關(guān)重要。二極管的價格相對低廉,這使得它在電子制造業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。74VHC245D
二極管是一種具有單向?qū)щ娦缘碾娮釉?。它主要由半?dǎo)體材料構(gòu)成,常見的有硅和鍺。在二極管的結(jié)構(gòu)中,包含一個 P - N 結(jié)。當(dāng)二極管正向偏置時,即 P 區(qū)接電源正極,N 區(qū)接電源負極,二極管呈現(xiàn)出低電阻狀態(tài),電流能夠順利通過;而當(dāng)二極管反向偏置時,電流幾乎無法通過,此時二極管處于高電阻狀態(tài)。這種獨特的單向?qū)щ娞匦允沟枚O管在電子電路中被廣泛應(yīng)用。例如,在電源電路中,二極管可以防止電流反向流動,保護電路中的其他元件免受反向電流的損害。從微觀角度來看,正向偏置時,外電場與內(nèi)電場方向相反,削弱了內(nèi)電場,使得多數(shù)載流子能夠跨越 P - N 結(jié)形成電流;反向偏置時,外電場與內(nèi)電場方向相同,加強了內(nèi)電場,多數(shù)載流子難以跨越,只有少數(shù)載流子形成微弱的反向電流。PMXB40UNEZ 工控元件肖特基二極管以低正向壓降和高開關(guān)速度著稱,在低壓大電流電路中有效降低功率損耗。
二極管在電源整流電路中扮演著不可或缺的角色,它是實現(xiàn)交流電向直流電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件,為各種電子設(shè)備提供穩(wěn)定的直流電源。在半波整流電路中,只需一個二極管即可完成基本的整流功能。當(dāng)交流電壓輸入時,在正半周,二極管處于正向?qū)顟B(tài),電流可以順利通過二極管流向負載。此時,負載上得到與交流電壓正半周相同形狀的電壓。而在負半周,二極管承受反向電壓而截止,負載中沒有電流通過。這樣,在負載兩端就形成了一個脈動的直流電壓,雖然這種半波整流方式簡單,但效率較低,因為它只利用了交流電的半個周期。不過,在一些對電源要求不高、功率較小的電路中,如簡單的電池充電器或小型電子玩具中,半波整流電路由于其簡單性和成本低的優(yōu)點仍然有一定的應(yīng)用。
二極管的制造是一個復(fù)雜而精細的過程,涉及到多種先進的半導(dǎo)體制造工藝,這些工藝確保了二極管的高質(zhì)量和穩(wěn)定性能。首先是半導(dǎo)體材料的準備。對于硅二極管,通常以高純度的硅為原料。硅材料需要經(jīng)過一系列的提純過程,以去除其中的雜質(zhì),使硅的純度達到極高的水平,一般要求達到99.9999%以上。這個提純過程可以采用化學(xué)氣相沉積(CVD)等方法,在高溫、高壓等特定條件下,將不純的硅轉(zhuǎn)化為高純度的多晶硅。然后通過拉晶等工藝,將多晶硅制成單晶硅棒,這是后續(xù)制造二極管的基礎(chǔ)材料。穩(wěn)壓二極管能穩(wěn)定電壓,為電子設(shè)備提供穩(wěn)定的電源支持。
二極管在使用過程中可能出現(xiàn)多種失效模式,常見的包括開路、短路、性能退化等。正向電流過大或反向電壓超過額定值,會導(dǎo)致二極管過熱燒毀,出現(xiàn)開路故障;PN 結(jié)擊穿后若電流不受限制,可能造成長久性短路。此外,長期工作在高溫、高濕度環(huán)境下,二極管的性能會逐漸退化,如正向壓降增大、反向漏電流增加。故障診斷時,可使用萬用表的二極管檔測量其正向壓降和反向電阻,正常情況下,正向壓降應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi),反向電阻趨于無窮大;對于復(fù)雜電路中的二極管,可通過示波器觀察其電壓、電流波形,判斷是否存在異常。預(yù)防二極管失效需在電路設(shè)計階段合理選型,確保工作條件在器件額定范圍內(nèi),并采取適當(dāng)?shù)纳?、防護措施,延長二極管的使用壽命,保障電路穩(wěn)定運行。光電二極管可將光信號轉(zhuǎn)換為電信號,在光纖通信、紅外遙控器等設(shè)備中實現(xiàn)光與電的信號轉(zhuǎn)換。74LVT573PW
二極管作為電子元件的基石,在電路中發(fā)揮著整流和開關(guān)的重要作用。74VHC245D
穩(wěn)壓二極管是一種專門用于穩(wěn)定電壓的二極管。它的工作原理與普通二極管有所不同。在正常情況下,穩(wěn)壓二極管處于反向偏置狀態(tài)。當(dāng)反向電壓達到穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓值時,穩(wěn)壓二極管開始反向?qū)?,并且在一定的電流范圍?nèi),其兩端的電壓幾乎保持不變。這是因為當(dāng)反向電壓超過穩(wěn)定電壓后,二極管中的載流子數(shù)量急劇增加,形成較大的反向電流,通過二極管自身的動態(tài)電阻調(diào)整,使得兩端的電壓穩(wěn)定在特定的值。穩(wěn)壓二極管在電源穩(wěn)壓電路中被廣泛應(yīng)用。例如,在一些對電壓穩(wěn)定性要求較高的電子設(shè)備中,如精密儀器、通信設(shè)備等,當(dāng)輸入電壓發(fā)生波動時,穩(wěn)壓二極管可以確保輸出電壓保持穩(wěn)定,從而保證設(shè)備的正常運行。74VHC245D