橋式整流電路是目前應用非常普遍的整流方式。它由四個二極管組成一個橋式結構。當交流電壓輸入時,在正半周,兩個二極管導通,電流通過這兩個二極管和負載;在負半周,另外兩個二極管導通,電流通過這兩個二極管和負載。橋式整流電路的優點明顯,它不需要中心抽頭的變壓器,而且對變壓器次級繞組的利用率更高,輸出的直流電壓脈動更小。在幾乎所有的現代電子設備電源中,如電腦電源、手機充電器等,都采用了橋式整流電路。它可以適應不同的交流輸入電壓范圍,并且可以與后續的濾波、穩壓電路更好地配合,為電子設備提供高質量的直流電源,確保設備的穩定運行。此外,在一些特殊的電源整流應用中,如高壓電源整流,會使用高壓整流二極管。這些二極管能夠承受極高的反向電壓,確保在高電壓環境下正常工作,為X光機、高壓靜電發生器等設備提供所需的直流高壓電源。二極管通過控制電流的通斷,實現了電子設備中的信號處理和邏輯運算。PTVS12VS1UR
二極管按結構可分為點接觸型、面接觸型和平面型。點接觸型二極管的 PN 結面積小,結電容低,適用于高頻信號檢波和小電流整流,如收音機中的信號處理;面接觸型二極管的 PN 結面積大,能承受較大電流與反向電壓,常用于電源整流電路;平面型二極管采用光刻、擴散等半導體制造工藝,精度高、穩定性好,是集成電路中常用的二極管類型。制造過程中,通過摻雜技術在硅或鍺等本征半導體中引入雜質,形成 P 型和 N 型半導體;再經晶圓切割、光刻、蝕刻、封裝等工序,將二極管制成適合不同應用場景的形態,其性能與制造工藝的精度密切相關。74LV08PW整流二極管憑借單向導電特性,可將交流電轉換為直流電,為電源適配器提供穩定的直流輸出。
普通二極管,如常見的硅二極管和鍺二極管,具有較為典型的伏安特性。硅二極管的正向導通電壓約為 0.7V,鍺二極管則約為 0.3V。在電子電路中,普通二極管常被用于整流電路,將交流電轉換為直流電。例如在簡單的半波整流電路里,二極管在交流電正半周導通,負半周截止,從而輸出單向脈動直流電。在一些信號檢測電路中,普通二極管還可用于檢波,從調制信號中提取出原信號,普遍應用于收音機、電視機等設備的信號處理環節,是電子領域較基礎且應用非常普遍的器件之一。
普通整流二極管是電子電路中最常見的類型,主要用于將交流電轉換為直流電。在單相半波整流電路中,單個二極管利用其單向導電性,只允許交流電的半個周期通過,實現整流;全波整流和橋式整流電路則通過多個二極管的組合,利用交流電的正負半周,輸出更平滑的直流電壓。設計整流電路時,需根據負載需求計算二極管的參數,如選擇合適的較大整流電流和最高反向工作電壓,同時考慮散熱問題,為大功率二極管加裝散熱片。此外,整流后的直流電壓通常需搭配濾波電容進一步平滑,以滿足后級電路對電源質量的要求,普通整流二極管是構建電源系統的基礎元件。二極管在電路中的穩定性對于保證電子設備正常運行至關重要。
雪崩二極管利用了半導體中的雪崩倍增效應。當在雪崩二極管兩端加上足夠高的反向電壓時,少數載流子在強電場作用下獲得足夠能量,與晶格原子碰撞產生新的電子 - 空穴對,這些新產生的載流子又繼續碰撞其他原子,引發連鎖反應,導致電流急劇增大,產生雪崩倍增現象。在微波電路中,雪崩二極管可作為微波振蕩器和放大器。通過控制雪崩二極管的工作狀態,利用其雪崩倍增產生的高頻振蕩信號,實現微波信號的放大和產生。在雷達系統中,雪崩二極管用于產生高功率的微波信號,為雷達的目標探測和定位提供強大的信號源,在微波通信、雷達探測等高頻領域發揮著重要作用。檢波二極管利用單向導電特性,從高頻調幅波中解調出低頻信號,在收音機等設備中完成信號還原。STW24N40E
隨著技術的進步,新型二極管不斷涌現,為電子產業帶來更多可能性。PTVS12VS1UR
隨著人工智能、物聯網、量子計算等新興技術的快速發展,二極管有望在這些領域展現新的應用潛力。在人工智能的邊緣計算設備中,低功耗、高性能的二極管可用于信號處理和數據傳輸,為設備的實時運算提供支持。在物聯網的傳感器節點中,各種特殊功能的二極管,如磁敏二極管、熱敏二極管等,可作為感知外界環境信息的關鍵元件,實現對溫度、磁場、壓力等多種物理量的精確監測。在量子計算領域,二極管可能在量子比特的控制和量子信號的處理方面發揮作用,盡管目前相關研究尚處于探索階段,但二極管憑借其獨特的電學特性,有望為新興技術的突破和發展貢獻力量,開啟電子器件應用的新篇章。PTVS12VS1UR