基础电子学 - 结型二极管
二极管有很多种类型,这取决于许多因素,例如使用的频率、工作原理和结构、应用等。让我们来介绍其中的几种。
结型二极管
结型二极管是普通的 PN 结型二极管,但结构不同。结型二极管有三种类型,如下图所示。
整流二极管
这些二极管是普通的 PN 结型二极管,允许电流只在一个方向上流过它们,而在另一个方向上停止。这些二极管用于整流电路,将交流电转换为直流电。
在上图中,我们可以看到带有金属凸起的相同整流二极管。这被添加到二极管中以尽量减少有时可能会影响二极管的热量分布。这种金属凸起称为散热器。它们有助于提高二极管性能,并且二极管将能够承受高功率而不受影响。
有半波整流器和全波整流器电路使用这些二极管。这些电路在电子电路教程中讨论。这些整流电路用于许多电路的电源部分,在这些电路中,交流输入电流必须转换为直流电才能用于该电路。
齐纳二极管
这是一种特殊的二极管,它不仅允许电流正向流动,还允许电流反向流动。普通二极管在反向偏置下工作时,如果超过一定值的反向电流通过它,就会损坏。这个"特定值"称为击穿电压。
齐纳二极管的击穿电压非常低。但是一旦超过此击穿电压,此二极管就会允许反向电流通过它。该击穿电压称为齐纳电压。因此,当高于齐纳电压的反向电流通过齐纳二极管时,会发生受控击穿,不会损坏二极管。
齐纳二极管在其反向偏置下,表现出受控击穿电压,它允许电流流动以保持该齐纳二极管两端的电压值接近齐纳击穿电压值。这种齐纳击穿电压值使得任何齐纳二极管都适合某些应用。
雪崩二极管是另一种具有与齐纳二极管相似特性的二极管。当电压降恒定且与电流无关时,雪崩击穿发生在整个 PN 结上。该雪崩二极管用于光电检测。
齐纳二极管的 V-I 特性
在正向偏置下工作时,齐纳二极管的 V-I 特性对于任何二极管来说都是常见的。但是齐纳二极管的反向偏置操作使得考虑这一点非常重要。让我们看一下图表。
在反向偏置操作中显示弯曲的点是齐纳击穿电压,在此之后二极管允许高反向电流通过。该齐纳电压用VZ表示。齐纳二极管的这种令人难以置信的质量使其成为最可靠的二极管,并且也得到了广泛的应用。
齐纳二极管的应用
这种二极管有许多应用,例如−
- 它主要用作稳压器。
- 在晶体管偏置电路中提供固定参考电压。
- 用于波形整形电路中的峰值削波或限制。
- 在许多电路中用作浪涌保护器。
- 用于保护仪表免受意外应用造成的损坏。
开关二极管
这是一个普通的单 PN 结型二极管,专为开关目的而设计。该二极管可以清楚地表现出高阻和低阻两种状态,可以交替使用。
该二极管的结电容非常低,以尽量减少其他影响。开关速度非常高。当二极管具有高电阻时,它用作开路开关,在低电阻期间用作闭合开关。这种转换在开关二极管中发生的速度比在任何普通二极管中都快。
开关二极管的应用
它们有许多应用,例如 −
- 用于高速整流电路
- 用于环形调制器
- 用于射频接收器
- 用作反极性保护器
- 用于通用和高速开关应用