二極管的應用

1、整流二極管

整流二極管利用二極管的單向導電特性將交流電源整流成脈動的直流電。因為整流二極管的正向電流較大，所以整流二極管的結構一般采用面接觸式，這種結構導致整流二極管結電容較大，通常情況下整流二極管的工作頻率小于3KHz。全密封金屬結構封裝和塑料封裝是整流二極管常見的封裝方式，其中正向額定電流在1A以上的整流管采用金屬殼封裝，以充分散熱；正向額定電流在1A以下的整流管多是采用全塑料的封裝。

選用整流二極管時主要考慮其最大整流電流、最大反向工作電流、截止頻率及反向恢復時間等參數。對于普通串聯穩壓電源電路中使用的整流管，其對截止頻率的反向恢復時間要求不高，只需根據電路設計需求選擇最大整流電流和最大反向工作電流滿足要求的整流管即可。開關型穩壓電源的整流電路及脈沖整流電路中使用的二級管，應該選用工作頻率高、反向恢復時間短的整流管。

2、檢波二極管

檢波二極管是將疊加在高頻載波中的低頻信號篩選出來的器件，其具有較高的檢波效率和良好的頻率特性。檢波二極管具有正向壓降小、檢波效率高、結電容小、頻率特性好等特點。在選用檢波二極管時時，應該根據電路設計需求選擇工作頻率高、反向電流小、正向電流足夠大的檢波二極管。

3、開關二極管

由于半導體二極管存正向偏置下導通電阻很小，而在施加反向偏壓截止時截止電阻很大，開關電路中利用半導體二極管單向導電特性就可以對電流起接通和關斷的作用，此類半導體二極管稱為開關二極管。

中速開關電路和檢波電路可以選用2AK系列普通開關二極管。高速開關電路可以選用RLS系列、1sS系列、1N系列、2CK系列的高速開關二極管。要根據應用電路的主要參數（例如正向電流、最高反向電壓、反向恢復時問等）來選擇開關二極管的具體型號。開關二極管主要應用于收錄機、電視機、影碟機等家用電器及電子設備有開關電路、檢波電路、高頻脈沖整流電路等。

4、穩壓二極管

穩壓二極管又名齊納二極管，是利用PN結反向擊穿時電壓基本上不隨電流變化而變化的特點來達到穩壓的目的，因為它能在電路中起穩壓作用，故稱為穩壓二極管（簡稱穩壓管） 。

穩壓二極管是根據擊穿電壓來分擋的，其穩壓值就是擊穿電壓值。穩壓二極管主要作為穩壓器或電壓基準元件使用，穩壓二極管可以串聯起來得到較高的穩壓值。選用的穩壓二極管應滿足應朋電路中主要參數的要求。穩壓二極管的穩定電壓值應與應用電路的基準電壓值相同，穩壓二極管的最大穩定電流應高于應用電路的最大負載電流50％左右。

5、雪崩二極管（Avalanche Diode）

雪崩二極管是在穩壓管工藝技術基礎上發展起來的一種微波功率器件，它在外加電壓的作用下可以產生高頻振蕩。雪崩二極管利用雪崩擊穿對晶體注入載流子，因載流子渡越半導體晶片需要一定的時間，所以其電流滯后于電壓，出現延遲時間，若適當地控制渡越時間，那么，在電流和電壓關系上就會出現負阻效應，從而產生高頻振蕩。它常被應用微波通信、雷達、戰術導彈、遙控、遙測、儀器儀表等設備中。

6、快速恢復二極管（FRD）

快速恢復二極管（Fast Recovery Diode）是一種新型的半導體二極管，這種二極管的開關特性好，反相恢復時間短，通常用于高頻開關電源中作為整流二極管。

快速恢復二極管的特點就是它的恢復時間很短，這一特點使其適合高頻（如電視機中的行頻）整流。快速恢復二極管有一個決定其性能的重要參數——反向恢復時間，反向恢復時間的定義是，二極管從正向導通狀態急劇轉換到截止狀態，從輸出脈沖下降到零線開始，到反向電源恢復到最大反向電流的10％所需要的時間。

超快速恢復二極管（SRD）是在快速恢復二極管的基礎上研制的，它們的主要區別就是反向恢復時間更小。普通快速恢復二極管的反向恢復時間為幾百納秒，超快速恢復二極管（SRD）的反向恢復時間一般為幾十納秒，數值越小的快速恢復二極管的工作頻率越高。當工作頻率在幾十至幾百k H z時，普通整流二極管正反向電壓變化的時間慢于恢復時間，普通整流二極管就不能正常實現單向導通而進行整流工作了．此時就要用快速恢復整流二極管才能勝任，因此，彩電等家用電器采用開關電源供電的整流二極管通常為快速恢復二極管，而不能用普通整流二極管代替，否則，用電器可能會不能正常工作。

7、肖特基二極管（SBD）

肖特基二極管是肖特基勢壘二極管（Sehottky Barrier Diode，簡稱SBD）的簡稱。是一種具有低功耗、大電流、超高速半導體器件，其反向恢復時問極短（可以小到幾納秒），正向導通壓降僅0.4 V左右，而整流電流卻可達到幾千安培，這些優良特性是快恢復二極管所無法比擬的。

肖特基二極管是用貴重金屬（金、銀、鋁、鉑等）為正極，以N型半導體為負極，利用二者接觸面上形成的勢壘具有整流特性而制成的金屬一半導體器件。肖特基二極管通常用在高頻、大電流、低電壓整流電路中。

8、瞬態電壓抑制二極管

瞬態電壓抑制二極管簡稱TVP管（transient—voltage—suppressor）。它是在穩壓管的工藝基礎上發展起來的一種半導體器件，主要應用于對電壓的快速過壓保護電路中。廣泛用于計算機、電子儀表、通信設備、家用電器以及野外作業的機載／船用及汽車用電子設備，并可以作為人為操作引起的過電壓沖擊或雷電對設備的電擊等保護元件。

瞬態電壓抑制二極管按照其峰值脈沖功率可以分為四類：50W、1000W、1500W、5000W。瞬態電壓抑制二極管在兩端電壓高于額定值時，會瞬間導通，兩端電阻將以極高的速度從高阻改變為低阻，從而吸收一個極大的電流，將管子兩端的電壓鉗位在一個預定的數值上。

9、發光二極管

發光二極管的英文簡稱是LED，它是采用磷化鎵、磷砷化鎵等半導體材料制成的、可以將電能直接轉換為光能的器件。發光二極管除了具有普通二極管的單向導電特性之外，還可以將電能轉換為光能。給發光二極管外加正向電壓時，它也處于導通狀態，當正向電流流過管芯時，發光二極管就會發光，將電能轉換成光能。

發光二極管的發光顏色主要由制作管子的材料以及摻人雜質的種類決定。目前常見的發光二極管發光顏色主要有藍色、綠色、黃色、紅色、橙色、白色等。其中白色發光二極管是新型產品。發光二極管的工作電流通常為2～25mA。工作電壓（即正向壓降）隨著材料的不同而不同：普通綠色、黃色、紅色、橙色發光二極管的工作電壓約2v；白色發光二極管的工作電壓通常高于2.4V；藍色發光二極管的工作電壓通常高于3.3V。發光二極管的工作電流不能超過額定值太高，否則，有燒毀的危險。故通常在發光二極管回路中串聯一個電阻R作為限流電阻。紅外發光二極管是一種特殊的發光二極管，其外形和發光二極管相似，只是它發出的是紅外光，在正常情況下人眼是看不見的。其工作電壓約1.4V，工作電流一般小于20mA。有些公司將兩個不同顏色的發光二極管封裝在一起，使之成為雙色二極管（又名變色發光二極管），這種發光二極管通常有三個引腳，其中一個是公共端，它可以發出三種顏色的光（其中一種是兩種顏色的混和色），故通常作為不同工作狀態的指示器件。

10、雙向觸發二極管

雙向觸發二極管也稱二端交流器件（DIAC），它是一種硅雙向電壓觸發開關器件，當雙向觸發二極管兩端施加的電壓超過其擊穿電壓時，兩端即導通，導通將持續到電流中斷或降到器件的最小保持電流才會再次關斷。雙向觸發二極管通常應用在過壓保護電路、移相電路、晶閘管觸發電路、定時電路中。

11、變容二極管

變容二極管（Variable—Cacitance Diode，VCD）是利用反向偏壓來改變PN結電容量的特殊半導體器件。變容二極管相當于一個容量可變的電容器，它的兩個電極之間的PN結電容大小隨加到變容二極管兩端反向電壓大小的改變而變化，當加到變容二極管兩端的反向電壓增大時，變容二極管的容量減小。由于變容二極管具有這一特性，所以它主要用于電調諧回路（如彩色電視機的高頻頭）中，作為一個可以通過電壓控制的自動微調電容器。

選用變容二極管時，應著重考慮其工作頻率、最高反向工作電壓、最大正向電流和零偏壓結電容等參數是否符合應用電路的要求，應選用結電容變化大、高Q值、反向漏電流小的變容二極管。