关于二极管性能分析和应用

二极管，又称为晶体管二极管(二极管) ，在半导体二极管内有一个 pn 结和两个引线端子，这种电子器件按照施加的方向电压，具有单向电流传导。

一般来说，晶体二极管是由p型半导体和n型半导体烧结而成的p-n结界面。

二极管的定义

二极管是由管芯、管壳和两个不同电极系统构成。管芯就是这样一个PN结，在PN结的两端各引出自己一个通过引线，并用这些塑料、玻璃或金属结构材料可以作为一种封装外壳，就构成了具有晶体二极管，如下图数据所示。P区的引出的电极过程称为正极或阳极，N区的引出的电极称为负极或阴极。

二极管的封装

1.插件封装和补丁封装

1） 插件封装（下图）

DO-41（如塑料密封1N4007/SR240/sr260、玻璃密封1n47系列、bzx85c系列等）

Do-35(34)(如: 1n4148，bzx55c 系列等)

DO-15(如SR240、SR260等。)

DO-201AD(例如，塑料包装SR340、SR360、SR540等)

TO-220（例如肖特金BR10100CT、MBR20100CT等）

TO-92（如s8050、ss8050、s8550、ss8550等）

To-251(例如2sb1412等)

TO-126(如B772、D882等)。)

桥堆如KBP、KBL、KBU、KBJ、GBP、GBL、GBU、GBJ等都是通过插件进行封装的。

2)补丁包(如下图所示)

SOT-23（例如MMBT3904、MMBT3906等）

Sot-89（例如2sb772u等）

Sod-123(例如1n4148w)

SOD-323(如1N4148WS等。)

SOD-523(例如1N4148WT等)

Do-214ac（SMA、SMX）（如M7等）

Do-214aa（SMB）（如sk24等）

DO-214AB（SMC）（如：SK34等）

LL-34(如LL4148等)。)

SOD-123FL(例如RS07M等)

MD-S（如桥桩MB6S等）

ABS（如abs10）等

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二极管的分类

1. 二极管分为半导体材料二极管:

1)硅二极管(硅管)

2)锗二极管(锗管)

2、二极管根据包安装形式分为2类：

1）插件封装

2）贴片封装

三。根据芯片焊接结构，二极管分为三种类型

1）点接触型二极管

是一根非常细的金属丝压在半导体芯片的表面，通过脉冲电流，使一端的接触丝与芯片牢固地烧结在一起，形成一个“ pn 结”.

2）面接触型二极管

表面接触二极管的“ pn 结”面积很大，可以产生大电流(几安培到几十安培) ，主要用于“整流”电路，将交流电转换成直流电。

3）平面型二极管

平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能可以通过影响较大的电流，而且工作性能比较稳定安全可靠，多用于控制开关、脉冲及高频电路中。

4、二极管按用途分类

整流二极管、肖特基二极管、电视二极管、稳压二极管、开关二极管、PIN二极管、变容二极管、调谐二极管、发光二极管等。

（1）TVS二极管

1）简介

TVS（瞬时伏抑制器）二极管，也称为瞬态抑制二极管，是一种新型的高效电路保护装置，常用于极快的响应时间（纳米光）和相当大的浪涌吸收。

2）典型应用

通过在电力线路上安装浪涌吸收装置MOV和TVs，实现了两级保护，并对L、N线进行了共模和差模保护。

具体方法是在线路前端安装 mov 作为第一个 spd 保护，放出绝大部分雷电流 ，在线路末端(设备前端)安装大功率电视作为第二个 spd 保护，从而进一步削弱过电压波的幅值，将电网电压降低到 e/i 安全耐压范围内，如图所示。

（2）超快恢复二极管

1）介绍

超快恢复二极管(fred)是一种开关特性好、反向恢复时间短的半导体二极管，常用作高频逆变器件开关器件的续流、吸收、箝位、隔离、输出和输入整流器，以充分发挥开关器件的功能。

2）典型运用

用作进行拖动和UPS系统中单相或三相交流逆变器的续流二极管，采用PWM控制，开关工作频率明显高于1kHz。

（3）开关二极管

1）介绍

开关二极管是一种半导体二极管，是专门为电路上的"开"和"关"而设计和制造的。与典型的二极管相比，从断断到断层的时间更少，并且常用于 2AK、2DK 系列等，主要用于电子计算机、脉冲和切换电路。

2）典型运用

电路中的 VD1 是一个开关二极管，充当打开和关闭电容器 C2 的开关。

（4）快恢复二极管

1）介绍

快恢复二极管是一种开关特性好、反向恢复时间短的半导体二极管。主要应用于开关电源、PWM脉宽调制器、变频器等电子电路中，如高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管等。

2）典型运用

正常情况下，直流电源输入反向保护电路可以使用快恢复二极管进行反向保护，如下图所示。

这种连接简单可靠。当电路连接正确时，电路电流可以顺利通过二极管。发生反接时，由于PN结阻挡了载流电子，电流无法通过，从而实现电路反接保护。

（5）齐纳二极管

1）介绍

齐纳二极管又叫稳压二极管，齐纳二极管是一种发展直到达到临界反向击穿产生电压前都具有一个很高电阻的半导体电子器件。

2）运用

过压保护电路分为过低压保护电路和过高压保护电路。

（6）肖特基二极管

1）介绍

肖特基二极管以其发明者肖特基博士的名字命名，SBD 是肖特基障碍二极管的简称，是 SBD 的简称。

SBD是利用金属和半导体接触形成金属-半导体结的原理制成的。因此，SBD也被称为金属半导体(接触)二极管或表面势垒二极管，这是一种热载流子二极管。

2）典型运用

当异常电压或高次谐波超过肖特基二极管击穿电压时，肖特基二极管开启，保护电路不被击穿。

当电压反向时，肖特基二极管与5V的输出端并联，肖特基二极管阻抗较小，所以分流较多，保护了输出端。

（7）整流二极管

1）介绍

将交流提供电源进行整流技术成为一个直流电压电流的二极管叫作整流二极管，因结电容大，故工作时间频率低。通常，IF在1安以上的二极管主要采用不同金属壳封装，以利于散热；IF在1安以下的采用全塑料材料封装。

2）典型运用

整流二极管电路的主要目的是防止输入电压突然下降或意外短路，及时释放输出端的大电容电荷，从而保护三端调压器不被击穿。