概述不同类型的二极管及其用途

二极管是一种双端电子器件,它只允许电流在一个方向上传输。二极管也因其单向电流特性而闻名,即允许电流沿一个方向流动。基本上,一个二极管用于整流波形,在无线电探测器或内部电源.它们还可用于各种电路和电子电路,其中需要二极管的“单向”结果。大多数二极管由Si(硅)如半导体制成,但在少数情况下,也使用GE(锗)。总结一下,有时有利于有不同类型的二极管.有些类型可能会重叠,但不同的定义可能有利于缩小范围,并提供各种类型的二极管的概述。

什么是不同类型的二极管?

有几种类型的二极管和那些可用于电子设计,即;bob足球体育app倒车二极管,BARRITT二极管,Gunn二极管,激光二极管,发光二极管,黄金掺杂二极管晶体二极管PN结,震惊二极管,步骤恢复二极管,隧道二极管,变容二极管和齐纳二极管。


二极管的类型
二极管的类型

二极管的详细解释

让我们详细谈谈二极管的工作原理。

向后二极管

这种类型的二极管也称为后二极管,并且它不是非常实现的。向后二极管是PN结二极管,其对隧道二极管具有类似的操作。量子隧道的场景在主要反向路径的传导中具有重要责任。利用能带图像,可以知道二极管的确切工作。

向后二极管工作
向后二极管工作

在最上层的频带被称为导通带,而下级频带被称为价频带。当存在对电子的能量的应用时,它们倾向于获得能量并朝向传导带移动。当电子从平台进入导通带时,将它们在价带中的位置留下孔。

在零偏置条件下,已占据的价带与已占据的导带相反。而在反向偏置条件下,p区相对于n区有向上移动。p截面上的占据带与n截面上的空带形成对比。所以,电子开始从p截面的已占据能带隧穿到n截面的空能带。

所以,这表示电流也发生在反向偏置中。在正偏条件下,n区相对于p区向上移动。现在,n截面上的占据带与p截面上的空带形成对比。所以,电子开始从n段的已占据能带隧穿到p段的空能带。

在这种类型的二极管中,形成了负电阻区,这主要用于二极管的工作。

向后二极管
向后二极管

Baritt二极管

该二极管的扩展项是BARITT二极管的势垒注入渡越时间二极管。它适用于微波应用,并允许与更广泛使用的IMPATT二极管进行许多比较。这个链接清楚地描述了什么是aBARRITT二极管以及它的工作和实现。

Gunn二极管

Gunn二极管是PN结二极管,这种二极管是具有两个端子的半导体器件。通常,它用于产生微波信号。请参阅以下链接耿氏振荡器的工作、特点及其应用。

耿氏二极管
耿氏二极管

激光二极管

激光二极管不具有与普通LED(发光二极管)类似的过程,因为它产生相干光。这些二极管被广泛应用于各种用途,如dvd、CD驱动器和用于ppt的激光指示器。虽然这些二极管比其他类型的激光发生器便宜,但却比led贵得多。他们也有部分的生活。

激光二极管
激光二极管

发光二极管

术语LED代表发光二极管,是最标准的二极管类型之一。当二极管连接到转发偏压时,则电流流过结并产生光。还有许多新的LED开发改变它们是LED和OLED。要了解LED的主要概念之一是其IV特征。让我们详细介绍LED的特点。

发光二极管的特性
发光二极管的特性

在LED发光之前,它需要通过二极管的电流流,因为这是基于电流的二极管。这里,光强度的量与在二极管流过流的电流的前向的直向的直接比例。

当二极管在正向偏压中传导电流时,则必须是电流限制串联电阻,以防止二极管的电流。必须注意到,由于这种连接允许极高的电流流动并烧坏设备,因此必须在导致瞬间损坏之间进行电源之间没有直接连接。

LED工作
LED工作

每种类型的LED器件通过PN结保持其自身的正向电压损耗,并且该约束是通过使用的半导体类型已知的。这决定了通常用于20mA的电流值的相应转发电流量的电压降的量。

In most of the scenarios, LED’s function from minimal voltage levels having a resistor in series connection, Rs is employed for the restriction of the forward amount of current to a protected level which is in general 5mA to 30mA when there is a requirement of enhanced brightness.

各种LED在UV光谱的相应区域中产生光,因此它们产生不同的光强度。半导体的具体选择可以通过光子发射的整个波长,并产生相应的光S.LED的颜色如下:

半导体类型

波长的距离 颜色

20mA正向电压

砷化镓 850-940nm. 红外线的 1.2 v
630-660nm. 红色的 1.8 v
605 - 620 nm 琥珀色 2.0 v
GaAsP: N 585-595nm. 黄色 2.2V.
AIIP. 550-570nm. 绿色的 3.5 v
原文如此 430 - 505 nm 蓝色的 3.6 v
GalnN 450nm. 白色的 4.0 v

因此,LED的精确颜色被发射波长的距离已知。并且波长是通过在其制造过程的PN结中使用的特定半导体组合物所知的。因此,显而易见的是,LED的发光颜色不是由于所使用的含水塑料。但是,它们也在不受电流供应不照射的情况下提高光亮度。随着各种半导体,气态和金属物质的组合,可以产生以下LED,其中包括:

  • 砷化镓(GaAs)是红外线
  • 砷化镓磷化物(GaAsp)从红色到红外线和橙色
  • 砷化铝镓磷化物(AlGaAsP)其中有增亮的红色、橙色型的红色、橙色和黄色。
  • 磷化镓(间隙)存在于红色,黄色和绿色
  • 铝镓磷化铝(Algap) - 主要是绿色
  • 氮化镓(GaN)有绿色和翠绿色两种
  • 氮化镓铟(GaInN)接近紫外光,颜色为蓝绿色与蓝色的混合
  • 碳化硅(SiC)为蓝色作为基材
  • 硒化锌(ZnSe)存在于蓝色
  • 铝镓(AlGaN)是紫外线的氮化物(AlGaN)

光电二极管

光电二极管用于检测光。发现当光撞击PN结时,它可以产生电子和孔。通常,光电二极管在反向偏压下操作,其中甚至可以简单地注意到由光产生的少量电流流动。这些二极管也可用于产生电力。

光电二极体
光电二极体

PIN二极管

这种二极管的特点是其结构。它有标准的p型和n型区域,但这两个区域之间的区域即本征半导体没有掺杂。本征半导体的区域具有增加耗尽区面积的作用,这有利于开关应用。

PIN二极管
PIN二极管

来自n和p型区域的负电荷载体相应地具有到内在区域的运动。当该区域完全用电子孔填充时,则二极管开始进行。虽然在反向偏置条件下,二极管中的宽内在层可能会阻止和承受高电压水平。

在频率水平增加时,引脚二极管将用作线性电阻。它用作线性电阻,因为该二极管具有反向恢复时间不足.这是大量电荷的“i”区域在快速循环时不会有足够的时间放电。并且在最小频率水平下,二极管作为整流二极管操作,其中它具有足够的时间来排出和关闭。

PN结二极管

标准PN结可能被认为是当今使用中使用的正常或标准类型的二极管。这是在电域中的各种类型的二极管中最突出的。但是,这些二极管可以应用于用于RF(射频)的小信号类型,或者可以被称为信号二极管的其他低电流应用。可以针对高电压和高电流应用计划其他类型,并且通常是整流二极管。在PN结二极管中,必须清晰偏置条件。主要有三种偏置条件,这取决于所施加的电压水平。

  • 向前偏置 - 这里,正极和负端子连接到P和N类型的二极管。
  • 反向偏置 - 此处,正端子和负端子连接到二极管的N和P类型。
  • 零偏置-这被称为“0”偏置,因为没有外部电压施加到二极管上。

PN结二极管的前偏压

正偏置条件下,电池正负极边连接P型和N型时形成PN结。当二极管在转发偏置中工作时,则在结处的内部电场和外加电场处于相反的路径。当这些电场叠加时,相应输出的幅值水平小于外加电场的幅值水平。

PN结型二极管的正向偏置
PN结型二极管的正向偏置

这种连接方式使得电阻路径最小,枯竭区域更薄。当施加电压的值越大,耗尽区电阻就越可以忽略。例如,在硅半导体中,当施加的电压值为0.6V时,损耗层的电阻值就完全可以忽略,电流就会畅通无阻地流过损耗层。

PN结二极管的反向偏见

这里的连接方式是将电池的正负极边连接到n型和p型区域,形成反向偏置的PN结。在这种情况下,施加的电场和内部电场方向相似。当两个电场之和时,合力电场路径与内电场路径相似。这就形成了一个更厚、更强的电阻耗尽区。随着外加电压的增加,损耗区的灵敏度和厚度也随之增大。

PN结型二极管的反向偏置
PN结型二极管的反向偏置

PN结二极管的V-I特性

此外,更重要的是要知道PN结二极管的V-I特性。

当二极管在“0”偏置条件下工作时,这意味着没有外部电压对二极管施加。这表示势垒限制了电流的流动。

虽然当二极管在转发偏置条件下运行时,则会有更薄的潜在屏障。在硅胶类型的二极管中,当电压值为0.7V时,当电压值为0.3V时,电压值为0.3V时,潜在屏障的宽度降低,这允许电流流过二极管。

PN结二极管的VI特性
PN结二极管的VI特性

在此,当前值逐渐增加,并且所得到的曲线是非线性的,其中施加的电压电平超越了潜在的屏障。当二极管超越该潜在屏障时,二极管在正常情况下起作用,并且曲线的形状随着电压值的上升而逐渐变得尖锐(进入线性形状)。

当二极管在反向偏置条件下工作时,将会有一个增加的势垒。由于在结中存在少数载流子,这就允许了反向饱和电流的流动。当外加电压增大时,少数载流子的动能增大,并对多数载流子产生影响。在这个阶段,二极管发生击穿,这可能导致二极管损坏。

肖特基二极管

肖特基二极管具有比普通的Si PN结二极管较低的正向电压下降。在低电流下,电压下降可以在0.15和0.4伏之间,而不是为A-Si二极管的0.6伏。为了实现这种性能,它们以不同的方式设计,以与具有金属到半导体触点的正常二极管进行比较。这些二极管广泛用于整流器应用,夹紧二极管,以及RF应用中。

肖特基二极管
肖特基二极管

步骤恢复二极管

步进恢复二极管是一种用于在非常HF(高频)的脉冲的微波二极管类型。这些二极管取决于其操作具有非常快的关闭特性的二极管。

步恢复二极管
步恢复二极管

隧道二极管

隧道二极管用于微波应用,其性能超过了当时的其他器件。

隧道二极管
隧道二极管

在电域中,隧道表示,它是电子通过从导通带的耗尽区的最小宽度直接移动到价值带。在PN结二极管中,由于电子和孔而开发出耗尽区。由于这些正极和负电荷载体,内部电场在耗尽区中开发。这在外部电压的相反路径中产生了一种力。

在隧穿效应下,当正向电压值最小时,正向电流值会较大。它可以在正向和反向偏置条件下运行。因为高水平的兴奋剂,也可用于反向偏置。随着势垒势的减小,电势的变化击穿电压反向方向也降低并达到零。利用这种最小的反向电压,二极管可以达到击穿条件。由于形成该负电阻区域。

变容二极管或varicap二极管

变容二极管是一种半导体微波固态装置和它用于选择可变电容的位置,其可以通过控制电压来完成。这些二极管也称为静脉二极管。即使可以通过正常的PN结二极管呈现可变电容的O / P。但是,选择该二极管用于给出优选的电容改变,因为它们是不同类型的二极管。这些二极管精确地设计和增强,使得它们允许高度的电容变化。

变容二极管
变容二极管

齐纳二极管

齐纳二极管用于提供稳定的参考电压。结果,它以大量使用。它在反向偏置条件下工作,发现当达到特定电压时,它会断开。如果电流的流量受电阻器的限制,则它激活要产生的稳定电压。这种类型的二极管广泛用于提供电源中的参考电压。

齐纳二极管
齐纳二极管

齐纳二极管的封装方法多种多样。其中很少用于增加功率耗散水平,而其他则用于边缘安装设计。一般齐纳二极管的类型由最小的玻璃覆盖物组成。该二极管在一个边缘上有一个条带,它将其标记为阴极。

齐纳二极管的工作原理与二极管在转发偏置条件下的工作原理相似。而在反向偏差中,则会出现极小值泄漏电流.当反向电压增加到击穿电压时,就会产生电流流过二极管。电流值将达到最大,这是由串联电阻捕获。

齐纳二极管的应用

齐纳二极管的广泛应用,其中很少有:

  • 它被用作电压限制器来调节最小负载的电压水平
  • 在应用程序中使用的是需要过电压保护
  • 中使用的剪裁电路

在各种应用中关键地实现的一些其他类型的二极管如下:

  • 激光二极管
  • 雪崩二极管
  • 瞬态电压抑制二极管
  • 金掺杂类型的二极管
  • 恒定电流类型二极管
  • 珀尔帖效应二极管
  • 可控硅二极管

每一个二极管都有自己的优点和用途。其中很少一部分被广泛用于跨多个领域的各种应用程序,而很少一部分只用于少数应用程序。因此,这都是关于不同类型的二极管和它们的用途。我们希望您对这个概念有更好的理解,或者对实施电气项目有更好的理解,请在下面的评论部分给出您宝贵的建议。有个问题要问你,是什么二极管的功能

5个评论

  1. 说:

    有用的摘要,谢谢!

  2. Thillaiambalam. 说:

    我喜欢这个

    1. 米切尔 说:

      很棒..令人敬畏

      1. tarun agarwal. 说:

        米切尔
        谢谢

    2. tarun agarwal. 说:

      嗨Thillaiambalam
      谢谢您,对于您的评论

添加评论