PIN 二極管由 P 型半導體、本征半導體(I 層)和 N 型半導體組成,其 I 層較厚。這種特殊結構使 PIN 二極管在正向偏置時,呈現(xiàn)低電阻狀態(tài),類似于導通的開關;在反向偏置時,呈現(xiàn)高電阻狀態(tài),類似于斷開的開關。在射頻(RF)電路中,PIN 二極管常被用作射頻開關。例如在手機的天線切換電路中,通過控制 PIN 二極管的導通和截止,實現(xiàn)不同頻段天線的切換,使手機能夠在不同通信環(huán)境下穩(wěn)定接收和發(fā)送信號。在射頻功率放大器的電路中,PIN 二極管也可用于功率控制和信號切換,確保射頻電路在不同工作狀態(tài)下的高效運行,是實現(xiàn)射頻信號靈活處理和控制的關鍵器件。二極管的重要部分是PN結,它決定了二極管的導電特性。NZX20B,133 穩(wěn)壓(齊納)二極管
穩(wěn)壓二極管(齊納二極管)利用反向擊穿特性實現(xiàn)穩(wěn)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(wěn)定。穩(wěn)壓電路中,穩(wěn)壓二極管與限流電阻串聯(lián)接入電源,通過調整限流電阻的阻值,控制流過穩(wěn)壓二極管的電流,使其工作在反向擊穿區(qū)。這種電路常用于為電子設備提供穩(wěn)定的參考電壓,如在單片機系統(tǒng)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(wěn)壓二極管正常工作在反向擊穿狀態(tài),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(wěn)定電壓的重要器件。XC7SH125GM雙向觸發(fā)二極管可雙向導通,在晶閘管觸發(fā)電路中作為觸發(fā)器件,控制電路的通斷與功率調節(jié)。
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(tài)切換到截止狀態(tài)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(shù)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(xiàn)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(shù)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(shù),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。
利用二極管的單向導電特性可以在主回路中串聯(lián)一個二極管實現(xiàn)低成本且可靠的防反接功能。當電源極性接反時二極管處于截止狀態(tài)阻止電流通過從而保護電路中的其他元器件不受損壞。倍壓電路是一種利用二極管的單向導電特性實現(xiàn)電源電壓倍增的電路。通過多個二極管和電容器的組合可以將較低的輸入電壓轉換為較高的輸出電壓滿足電路對高電壓的需求。倍壓電路廣泛應用于高壓發(fā)生器、靜電除塵等領域。電壓鉗位電路是一種利用二極管將電路中的電壓限制在一定范圍內的電路。當電路中的電壓超過設定值時二極管會導通并將多余的電壓鉗制在二極管的正向導通電壓或反向擊穿電壓上從而保護電路中的其他元器件不受過高電壓的損害。電壓鉗位電路廣泛應用于各種保護電路中確保電路的安全可靠運行。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。
二極管依據(jù)功能可分為多種類型,每種類型都在電子電路中有著獨特的作用,為電路設計提供了豐富的功能模塊。整流二極管是非常常見的一種。它的主要功能是將交流電轉換為直流電。在電源電路中,無論是小型的電子設備電源,還是大型的工業(yè)電源系統(tǒng),整流二極管都發(fā)揮著關鍵作用。例如,在一個簡單的半波整流電路中,利用一個整流二極管,當交流電壓處于正半周時,二極管導通,電流通過負載;而當交流電壓處于負半周時,二極管截止,負載上沒有電流通過。這樣,在負載兩端就得到了一個只有正半周的脈動直流電壓。在全波整流和橋式整流電路中,多個整流二極管相互配合,可以更有效地將交流電轉換為直流電,提高整流效率,為后續(xù)的電子設備提供穩(wěn)定的直流電源。在數(shù)字電路中,二極管常用作開關元件,實現(xiàn)邏輯功能。BCX56-10
二極管具有單向導電性,是整流、開關電路的關鍵。NZX20B,133 穩(wěn)壓(齊納)二極管
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(xiàn)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(jù)負載需求計算二極管的參數(shù),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(tǒng)的基礎元件。NZX20B,133 穩(wěn)壓(齊納)二極管