發光二極管是一種將電能轉換為光能的半導體器件,工作時正向電流通過 PN 結,電子與空穴復合釋放能量,以光子形式發出光線。LED 具有發光效率高、壽命長、響應速度快、體積小、環保無污染等優點。其發光顏色由半導體材料和摻雜元素決定,涵蓋紅、綠、藍等可見光及紅外光波段。在照明領域,LED 已逐步取代傳統白熾燈和熒光燈,通過將多個 LED 芯片組合成燈珠、燈帶或燈具,可實現不同亮度和色溫的照明效果。此外,LED 還廣泛應用于顯示屏、指示燈、汽車照明等場景,其驅動電路需根據 LED 的伏安特性設計,確保穩定發光,同時通過 PWM 調光技術調節亮度,滿足多樣化的應用需求。二極管在通信領域發揮著重要作用,用于信號的調制和解調,實現信息的傳輸。XC7SH86GW,125
全波整流電路則需要兩個二極管和一個中心抽頭的變壓器。在這種電路中,當交流電壓輸入變壓器后,變壓器的次級繞組產生兩個大小相等、方向相反的交流電壓。在正半周,一個二極管導通,電流通過該二極管和負載;在負半周,另一個二極管導通,電流通過另一個二極管和負載。這樣,無論交流電壓是正半周還是負半周,負載上都有電流通過,得到的直流電壓脈動頻率是交流輸入電壓頻率的兩倍,提高了整流效率,相較于半波整流,全波整流能夠更好地利用交流電,為負載提供更穩定的直流電源。這種電路在一些早期的電子管收音機等設備中較為常見。STU11NM60ND二極管的價格相對低廉,這使得它在電子制造業中得到了廣泛應用。
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。
最大正向電流是二極管的一個重要參數。它表示二極管在正常工作情況下能夠承受的最大正向電流值。如果流過二極管的正向電流超過這個最大值,二極管可能會因為過熱而損壞。這個參數取決于二極管的材料、結構和封裝形式等因素。例如,大功率二極管通常具有較大的最大正向電流值,這是因為它們采用了特殊的材料和封裝設計,具有更好的散熱性能。在電路設計中,必須根據實際工作電流來選擇合適的二極管,確保二極管的最大正向電流大于實際工作電流,以保證二極管的安全可靠運行。變容二極管用于電子調諧、頻率變換等,是通信領域的好幫手。
穩壓二極管(齊納二極管)利用反向擊穿特性實現穩壓功能。當反向電壓達到其擊穿電壓時,即使電流在較大范圍內變化,二極管兩端的電壓仍能保持基本穩定。穩壓電路中,穩壓二極管與限流電阻串聯接入電源,通過調整限流電阻的阻值,控制流過穩壓二極管的電流,使其工作在反向擊穿區。這種電路常用于為電子設備提供穩定的參考電壓,如在單片機系統中為芯片供電,確保電源電壓不受輸入電壓波動或負載變化的影響。與普通二極管不同,穩壓二極管正常工作在反向擊穿狀態,且具有良好的可逆性,只要電流和功耗控制在允許范圍內,不會因擊穿而損壞,是穩定電壓的重要器件。雙向觸發二極管可雙向導通,在晶閘管觸發電路中作為觸發器件,控制電路的通斷與功率調節。BUK952R3-40E
二極管的發展歷史見證了半導體技術的飛速進步。XC7SH86GW,125
二極管的反向特性曲線反映了二極管在反向偏置時的電流與電壓的關系。在反向偏置的情況下,二極管中只有少數載流子形成的微弱反向電流。當反向電壓較小時,反向電流幾乎保持不變,這個電流稱為反向飽和電流。隨著反向電壓的繼續增加,當反向電壓達到二極管的擊穿電壓時,二極管的反向電流會急劇增加。如果不加以限制,過大的反向電流會導致二極管損壞。不過,在穩壓二極管中,正是利用了這種反向擊穿特性來實現穩壓功能。通過對反向特性曲線的分析,可以了解二極管的反向耐壓能力和擊穿特性。XC7SH86GW,125