3.4 二极管
二极管是由一个PN结两端引出相应的电极引线,再加上管壳密封制成的。
3.4.1 二极管的特性及功能
二极管具有单向导电性,电流在二极管中只能沿一个方向流动。二极管只有在所加正向电压达到某一定值后才能导通。
一般来说,二极管作为无触点时序电路器件,起开关的作用。另外,还可作为电子电路器件用于整流、检波、稳定电压。
3.4.2 二极管的主要参数
1.最大整流电流IOM
最大整流电流是指二极管长期连续工作时,允许通过的最大正向平均电流值,与PN结面积及外部散热条件等有关,PN结面积越大,最大整流电流也越大。电流超过允许值时,PN结将因过热而烧坏。在整流电路中,二极管的正向电流必须小于该值。
2.最大反向电压URM
最大反向电压是指保证二极管不被击穿而给出的最大反向工作电压。有关手册上给出的最大反向电压约为击穿电压的一半,以确保二极管安全工作。点接触型二极管的最大反向电压约为几十伏,面接触型二极管可达几百伏。在电路中,如果二极受到过大的反向电压,则会损坏。
3.最大反向电流IRM
最大反向电流是指二极管在规定温度的工作状态下加上最大反向电压时的反向电流。最大反向电流越大,说明二极管的单向导电性越差,且受温度影响也越大;最大反向电流越小,说明二极管的单方向导电性能越好。硅管的最大反向电流较小,一般在几微安;锗管的最大反向电流较大,一般在几十微安至几百微安。
值得注意的是,最大反向电流与温度有着密切的关系,大约温度每升高10℃,最大反向电流增大一倍。
4.最高工作频率FM
最高工作频率是指二极管能正常工作的最高频率。选用二极管时,必须使它的工作频率低于最高工作频率。超过此值时,由于结电容的作用,二极管将不能很好地体现单向导电性。
3.4.3 二极管的种类和特点
二极管在实际应用中,一般是从其用途和功能上分为普通二极管和特殊二极管。
1.普通二极管
图3-20所示为普通二极管的外形及电路符号,符号的竖线侧为二极管的负极一般情况下,二极管的负极常用环带、凸出的片状物或其他方式表示。观察封装外形,如果看到某个引脚和外壳直接相连,则外壳就是负极。
图3-20 普通二极管的外形及电路符号
普通二极管根据其不同功能还可分为整流二极管、检波二极管和开关二极管等。
整流二极管:整流二极管的作用是将交流电源整流成直流电流,它主要用于整流电路中,即利用二极管的单向导电性,将交流电变为直流电。
检波二极管:检波二极管用于把叠加在高频载波上的低频信号检出来,常用于收音机的检波电路中。它具有较高的检波效率和良好的频率特性。
开关二极管:开关二极管主要用在脉冲数字电路中,用于接通和关断电流,它的特点是反向恢复时间短,能满足高频和超高频应用的需要。利用开关二极管的这一特性,在电路中起到控制电流接通或关断的作用,成为一个理想的电子开关。
2.特殊二极管
一些二极管根据其特殊的结构具有特殊功能,还可以划分为稳压二极管、发光二极管、光敏二极管、变容二极管、双向触发二极管、快恢复二极管等,各种特殊二极管的外形及电路符号如图3-21所示。
图3-21 各种特殊二极管的外形及电路符号