二极管（电子元器件基础知识大全）

什么是二极管

二极管(英文：Diode)是由半导体材料(硅、硒、锗等)制成的电子器件。).它是世界上第一个具有单向导电和整流功能的半导体器件。二极管有很多种，主要用于电子电路和工业产品中。经过科学家们多年来的不懈努力，半导体二极管的应用逐渐普及，LED的应用范围也逐渐扩大。是符合绿色照明要求的光源，是普通发光器件无法比拟的。工作原理二极管的主要原理是利用PN结的单向导电性，在PN结上加上引线和封装就形成了二极管。晶体二极管是P型半导体和N型半导体形成的PN结，在其界面两侧形成空间电荷层，自建电场。没有外加电压时，PN结两侧载流子浓度差引起的扩散电流等于自建电场引起的漂移电流，处于电平衡状态。当外加直流偏压时，外加电场和自建电场的相互抑制增加了载流子的扩散电流，引起正向电流。当存在反向偏压时，外加电场和自建电场进一步加强，在一定的反向电压范围内产生与反向偏压值无关的反向饱和电流。当施加的反向电压高到一定程度时，PN结空间电荷层中的电场强度达到一个临界值，导致载流子倍增，产生大量的电子-空穴对，产生较大的反向击穿电流，称为二极管击穿现象。PN结反向击穿可分为齐纳击穿和雪崩击穿。结构二极管由PN结、相应的电极引线和封装封装。采用不同的掺杂工艺，通过扩散在同一半导体(通常是硅或锗)衬底上制作P型半导体和N型半导体，在它们的界面处形成一个称为PN结的空间电荷区。从P区引出的电极称为阳极，从N区引出的电极称为阴极。由于PN结的单向导通性，当二极管导通时，电流方向从阳极通过管内流向阴极。二极管的电路符号如图所示。二极管有两个电极，从P区引出的电极是正极，也叫阳极；从N区引出的电极是负电极，也称为阴极。三角形箭头的方向表示正向电流的方向，二极管的字符符号为VD。

二极管的概念

二极管，简称晶体二极管，在半导体二极管内部有一个PN结和两个引线端子。该电子器件根据施加电压的方向具有单向电流传导性。一般来说，晶体二极管是由P型半导体和N型半导体烧结而成的pn结界面。二极管的定义二极管由芯片、封装和两个电极组成。管芯是PN结，PN结两端各引出一根引线，用塑料、玻璃或金属材料作为封装外壳，组成晶体二极管，如下图所示。区域P的引出电极称为正极或阳极，区域N的引出电极称为负极或阴极。封装1、插件封装和芯片封装1)插件封装(如下图)DO-41(如塑封1N4007/SR240/SR260、玻璃封装1N47系列和BZX85C系列等。)DO-35(34)(如1N4148、BZX55C系列等。)DO-15 SR360，SR540等。)到-220(如肖特基MBR10100CT、MBR20100CT等。)到-92(如S8050、s S8050、S8550、SS8550等。)到-251(如2SB1412等。)to-11 2)贴片封装(如下图)SOT-23(如MMBT3904、MMBT3906等。)SOT-89(如2SB772U等。)SOD-123(如1N4148W等。)SOD-323(如1N4148WS等。)SOD-522 Sm)(如M7等。)DO-214AA(SMB)(如SK24等。)DO-214AB(SMC)(如SK34等。)LL-34(如LL4148等。)SOD-123FL(如RS07M等。)MD-S(如二极管按半导体材料分为两类：1)硅二极管(Si管)2)锗二极管(Ge管)2。二极管按封装和安装形式分为两类：1)插件封装2)芯片封装3。二极管根据芯片焊接结构分为三类。1)点接触二极管是通过在光滑的半导体晶片表面压一根细金属丝，并施加脉冲电流，使接触线的一端与晶片牢固烧结而形成的。2)面接触二极管面接触二极管的“PN结”面积大，允许大电流(几安培到几十安培)通过，主要用于将交流电转换成直流电的“整流”电路中。3)平面二极管平面二极管是一种特殊的硅二极管，不仅能通过大电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲和高频电路中。4.二极管分为整流二极管、肖特基二极管、TVS管、稳压二极管、开关二极管、PIN二极管、变容二极管、调谐二极管、发光二极管等。(一)TVS二极管1)简介TVS(瞬态电压抑制器)二极管又称瞬态抑制二极管，是一种应用广泛的新型高效电路保护器件，具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。2)在典型应用中，电涌吸收器件MOV和TVS安装在电力线上以实现两级保护，共模和差模保护应用于L和N线。具体来说，在线路前端安装MOV作为第一级SPD保护，可以泄放部分放大的雷电流，在线路末端(设备前端)安装大功率TVS作为第二级SPD保护，进一步削弱过电压幅值，降低电网电压。

至E/I安全耐压范围之内，如图所示。（2）超快恢复二极管1）介绍超快恢复二极管（简称fred）是一种具有开关特性好、反向恢复时间超短的半导体二极管，常用来给高频逆变装置的开关器件作续流、吸收、箝位、隔离、输出和输入整流器，使开关器件的功能得到充分发挥。2）典型运用用作拖动和UPS系统中单相或三相逆变器的续流二极管，采用PWM控制，开关频率高于1kHz。（3）开关二极管1）介绍开关二极管是半导体二极管的一种，是为在电路上进行“开”、“关”而特殊设计制造的一类二极管。它由导通变为截止或由截止变为导通所需的时间比一般二极管短，常见的有2AK、2DK等系列，主要用于电子计算机、脉冲和开关电路中。2）典型运用电路中VD1是开关二极管，它的作用相当于一个开关，用来接通和断开电容C2的。（4）快恢复二极管1）介绍快恢复二极管（简称FRD）是一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管，主要应用于开关电源、PWM脉宽调制器、变频器等电子电路中，作为高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管使用。2）典型运用通常情况下，直流电源输入防反接保护电路可以利用利用快恢复二极管做反接保护，如下图所示。这种接法简单可靠，当电路接法正确时电路电流能够顺利通过二极管，当反接出现，由于PN结对载流电子的阻挡，电流无法通过，从而实现了对电路反接保护。（5）齐纳二极管1）介绍齐纳二极管又叫稳压二极管，齐纳二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。2）运用过压保护电路分为过低压保护和过高压保护电路。某些电路和器件不允许在过低压下较长时间工作，为此可采用如下图所示的稳压二极管作过低电压保护电路。（6）肖特基二极管1）介绍肖特基二极管是以其发明人肖特基博士（Schottky）命名的，SBD是肖特基势垒二极管（SchottkyBarrierDiode，缩写成SBD）的简称。SBD是利用金属与半导体接触形成的金属－半导体结原理制作的。因此，SBD也称为金属－半导体（接触）二极管或表面势垒二极管，它是一种热载流子二极管。2）典型运用二极管的单向导电性，电源接反了直接导通肖特基二极管，保护后级电路，其实这里肖特基二极管主要起过压吸收作用，异常电压或高谐波超过肖特基二极管击穿电压时，肖特基二极管导通，保护电路以免击穿。当电压反接之后，肖特基二极管与与5V的输出端是并联电路，而肖特基二极管的阻抗要小，所以分流较多，从而保护输出端。（7）整流二极管1）介绍将交流电源整流成为直流电流的二极管叫作整流二极管，因结电容大，故工作频率低。通常，IF在1安以上的二极管采用金属壳封装，以利于散热；IF在1安以下的采用全塑料封装。2）典型运用整流二极管电路中主要是防止输入端电压突然降低或不慎短路，及时将输出端大电容的电荷释放掉，从而保护三端稳压器不被击穿。即输出电压高于输入电压时，通过整流二极管释放电压。三端稳压器在输出电压大于输入电压时，三端极易损坏。

什么是二极管？

二极管（英语：Diode），电子元件当中，一种具有两个电极的装置，只允许电流由单一方向流过，许多的使用是应用其整流的功能。而变容二极管（Varicap Diode）则用来当作电子式的可调电容器。大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流（Rectifying）”功能。二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过（称为顺向偏压），反向时阻断 （称为逆向偏压）。因此，二极管可以想成电子版的逆止阀。 早期的二极管包含“猫须晶体（"Cat"s Whisker"Crystals）”以及真空管(英国称为“热游离阀（Thermionic Valves）”)。现今最普遍的二极管大多是使用半导体材料如硅或锗。