二極管有多種封裝形式以滿足不同應(yīng)用場景的需求。常用的插件封裝有DO-15、DO-27、TO-220等;常用的貼片封裝有SMA、SMB、SOD-123等。這些封裝形式不僅便于二極管的安裝和連接還提高了電路的集成度和可靠性。在使用二極管時需要注意其正負極的識別。一般來說負極會做一些標識以便于識別(如銀色環(huán)、色點等)。正確識別二極管的極性對于保證電路的正常工作至關(guān)重要。在正向特性的起始部分存在一個死區(qū)電壓區(qū)域。在這個區(qū)域內(nèi)正向電壓很小不足以克服PN結(jié)內(nèi)電場的阻擋作用因此正向電流幾乎為零。只有當正向電壓大于死區(qū)電壓后二極管才會正向?qū)娏麟S電壓增大而迅速上升。二極管的發(fā)展歷史見證了半導體技術(shù)的飛速進步。PHB191NQ06LT,118 MOS(場效應(yīng)管)封裝SOT404
肖特基二極管與普通二極管不同,它是由金屬與半導體接觸形成的。其明顯特點是正向?qū)▔航敌。话阍?0.2 - 0.4V 之間,且開關(guān)速度快,反向恢復時間極短。這些特性使肖特基二極管在高頻電路中表現(xiàn)出色。在開關(guān)電源的整流環(huán)節(jié),由于其低導通壓降,可有效降低功耗,提高電源轉(zhuǎn)換效率。在高頻通信電路中,如射頻電路、微波電路等,肖特基二極管能夠快速響應(yīng)高頻信號,實現(xiàn)信號的快速處理和轉(zhuǎn)換,滿足現(xiàn)代通信技術(shù)對高速、高效器件的需求,為高頻電子設(shè)備的小型化、高性能化提供了有力支持。PMBT5550封裝SOT-23二極管的正向電壓降是評價其性能的重要指標之一。
在正常使用的電流范圍內(nèi)導通時二極管的端電壓幾乎維持不變這個電壓稱為二極管的正向?qū)妷?。不同類型的二極管其正向?qū)妷阂灿兴煌绻瓒O管一般為0.6-0.7V而鍺二極管則較低約為0.3V。當二極管承受反向電壓時如果反向電壓不超過一定限度(即反向擊穿電壓)則二極管幾乎不導通電流處于截止狀態(tài)。這種反向截止特性是二極管能夠單向?qū)щ姷闹匾蛑?。當反向電壓超過二極管的反向擊穿電壓時二極管會發(fā)生反向擊穿現(xiàn)象此時二極管由截止狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷顟B(tài)電流迅速增大。然而需要注意的是反向擊穿可能是破壞性的因此需要合理設(shè)計電路以避免二極管發(fā)生破壞性擊穿。
PIN 二極管由 P 型半導體、本征半導體(I 層)和 N 型半導體組成,其 I 層較厚。這種特殊結(jié)構(gòu)使 PIN 二極管在正向偏置時,呈現(xiàn)低電阻狀態(tài),類似于導通的開關(guān);在反向偏置時,呈現(xiàn)高電阻狀態(tài),類似于斷開的開關(guān)。在射頻(RF)電路中,PIN 二極管常被用作射頻開關(guān)。例如在手機的天線切換電路中,通過控制 PIN 二極管的導通和截止,實現(xiàn)不同頻段天線的切換,使手機能夠在不同通信環(huán)境下穩(wěn)定接收和發(fā)送信號。在射頻功率放大器的電路中,PIN 二極管也可用于功率控制和信號切換,確保射頻電路在不同工作狀態(tài)下的高效運行,是實現(xiàn)射頻信號靈活處理和控制的關(guān)鍵器件。二極管結(jié)構(gòu)簡單,但其功能在電子領(lǐng)域中不可或缺。
快恢復二極管的主要特點是反向恢復時間短,一般在幾百納秒以內(nèi),相較于普通二極管有大幅提升。這一性能優(yōu)勢使其在開關(guān)電源等需要快速開關(guān)動作的電路中得到廣泛應(yīng)用。在開關(guān)電源的整流電路,功率開關(guān)管頻繁導通和截止,產(chǎn)生高頻脈沖電壓。快恢復二極管能夠迅速響應(yīng)開關(guān)管的動作,在開關(guān)管截止時快速截止,減少反向恢復電流帶來的能量損耗和電壓尖峰,提高電源的轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性。同時,其快速開關(guān)特性有助于減小電源的體積和重量,滿足現(xiàn)代電子設(shè)備對高效、小型化電源的需求,在各類電子設(shè)備的電源模塊中占據(jù)重要地位。發(fā)光二極管不僅用于照明,還常用于指示和顯示。BAV70W/SN/8X
二極管通過控制電流的通斷,實現(xiàn)了電子設(shè)備中的信號處理和邏輯運算。PHB191NQ06LT,118 MOS(場效應(yīng)管)封裝SOT404
太陽能電池中也用到了二極管的原理。太陽能電池的重點是 P - N 結(jié),當太陽光照射到太陽能電池的半導體材料上時,光子激發(fā)產(chǎn)生電子 - 空穴對。在 P - N 結(jié)內(nèi)建電場的作用下,電子向 N 區(qū)移動,空穴向 P 區(qū)移動,從而在太陽能電池的兩端產(chǎn)生電勢差。為了防止太陽能電池在夜間或無光照條件下,蓄電池中的電流反向流入太陽能電池,通常會在太陽能電池的輸出端連接一個二極管,這個二極管起到了單向?qū)ǖ淖饔?,保護了太陽能電池和蓄電池。此外,在太陽能電池的陣列中,二極管還可以用于防止局部陰影等原因?qū)е碌碾娏鞣聪蛄鲃?,確保整個太陽能發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。PHB191NQ06LT,118 MOS(場效應(yīng)管)封裝SOT404