在電路中,二極管還可以起到限流的作用。當電路中的電流過大時,二極管會導通并分流一部分電流,從而保護其他元器件不受損壞。特別是在LED照明電路中,二極管可以有效限制LED燈的電流,延長其使用壽命。在開關電源的電感中和繼電器等感性負載中,二極管還起到續流的作用。當開關管關斷時,電感中的電流不能突變,會產生一個反向的感應電動勢。此時,二極管導通并形成一個通路,消耗掉這個反向電動勢產生的能量,保護電路中的其他元器件不受損壞。隨著科技的發展,新型二極管如肖特基二極管等不斷涌現,為電子設備性能的提升提供了更多可能。PUMF12,115帶阻三極管NEXPERIA/安世SOT-363
雙向觸發二極管是一種具有對稱結構的二極管,無論其兩端加正向電壓還是反向電壓,當電壓達到一定值(轉折電壓)時,二極管都會導通。在觸發電路中,雙向觸發二極管常用于晶閘管(可控硅)的觸發控制。例如在交流調光電路中,通過控制雙向觸發二極管的導通時刻,進而控制晶閘管的導通角,實現對交流電壓的調節,從而達到調節燈光亮度的目的。在一些電機調速電路、功率控制電路中,雙向觸發二極管也發揮著類似的作用,通過精確控制電路的觸發時刻,實現對電路功率的調節和設備的穩定運行,是實現電路靈活控制的重要器件之一。74HC193D-Q100J移位寄存器SO-16光電二極管可將光信號轉換為電信號,是光通信的關鍵元件。
發光二極管(LED)作為一種特殊的二極管,其獨特的發光原理和優良的特性使其在現代照明和顯示領域占據了重要地位。從發光原理來看,LED是基于半導體材料的電子與空穴復合發光機制。當在LED兩端施加正向電壓時,P型半導體中的空穴和N型半導體中的電子在電場的作用下向PN結移動。在PN結附近,電子和空穴相遇并復合。在這個復合過程中,電子從高能級躍遷到低能級,根據能量守恒定律,多余的能量以光子的形式釋放出來,從而產生光。不同的半導體材料和摻雜方式決定了所發射光的波長,也就是光的顏色。例如,使用氮化鎵(GaN)材料制造的LED可以發出藍光,而通過在氮化鎵中摻雜不同的雜質,還可以獲得綠光、紫光等不同顏色的光。
快恢復二極管(FRD)是一種具有較短反向恢復時間的二極管,其反向恢復時間一般在幾百納秒以內,適用于高頻整流和開關電路。與普通整流二極管相比,快恢復二極管在從導通狀態切換到截止狀態時,能夠更快地阻斷反向電流,減少反向恢復損耗和電壓尖峰,降低電路的電磁干擾。在功率因數校正(PFC)電路、不間斷電源(UPS)、電機驅動電路等功率電子設備中,快恢復二極管常與功率開關器件配合使用,實現高效的電能轉換和控制。其制造工藝通常采用摻金、鉑等雜質或電子輻照技術,縮短少數載流子的壽命,從而加快反向恢復速度。在設計功率電路時,合理選擇快恢復二極管的參數,如反向耐壓、正向電流和反向恢復時間,對于提高電路的可靠性和效率至關重要。在數字電路中,二極管常被用作邏輯門的基本組件,實現信號的邏輯運算。
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。二極管在電路中能夠穩定電壓,防止電壓波動對設備造成損害。STP32NM50N 其他三極管
二極管具有單向導電性,它只允許電流從正極流向負極。PUMF12,115帶阻三極管NEXPERIA/安世SOT-363
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。PUMF12,115帶阻三極管NEXPERIA/安世SOT-363