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[分享] 二极管的作用和工作原理

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发表于 2025-1-11 19:24:55 | 显示全部楼层 |阅读模式

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星海二极管SF16 1A 400V DO-41

4.jpg

二极管FR107 SOD-123FL 1A 1000V

一、二极管的作用

二极管是一种具有单向导电性的电子元件,广泛应用于电子电路中。它的主要作用包括:

①整流作用:

二极管最常见的作用是将交流电(AC)转换为直流电(DC),这一过程称为整流。在电源电路中,二极管常用于构建整流电路,如半波整流、全波整流等。

②限幅和保护作用:

二极管可限幅电压,防止信号超阈值损坏电路元件。同时,它也常用作过压保护,电压超阈值时导通,保护其他元件。

③开关作用:

二极管在某些电路中作为开关元件工作,可以通过控制二极管的导通和截止状态来实现电路的开关功能。

④调制和解调作用:

在通信系统中,二极管还用于调制和解调信号。尤其是在无线电和调频广播接收电路中,二极管起到了信号解调的作用。

⑤电流保护:

在某些电路中,二极管用于防止电流反向流动,比如反向保护电路中常见的应用,二极管会阻止电流反向流入电路,避免损坏其他元件。

二、二极管的工作原理

二极管是一种由两种不同材料(一般是硅或锗)形成的半导体器件,具有两个电极:阳极(Anode)和阴极(Cathode)。

PN结结构:

二极管工作原理基于PN结,由P型(多余空穴)与N型半导体(多余自由电子)接触形成。接触时,电子与空穴结合形成耗尽区,导致PN结两侧电荷分布不均。

正向偏置(导通状态):

正向偏置是二极管阳极接电源正极,阴极接负极,使阳极电压高于阴极。此时,电子从N型流向P型,空穴反向流动,耗尽区变窄,二极管导电。此状态下,二极管导通,电流从阳极至阴极通过。

反向偏置(截止状态):

反向偏置是二极管阳极接电源负极,阴极接正极,使PN结耗尽区变宽,抑制电子空穴流动,二极管不导电。此状态下,二极管截止,几乎无电流流过。

击穿(反向击穿):

反向偏置电压超临界值(击穿电压),二极管可能反向击穿,突然导电,反向电流剧增,通常损坏二极管,除非为特制齐纳二极管等。




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