整流二极管相信大家一定都比较熟悉,这种二极管在日常的生活中被大量的使用,指的就是一种用于将交流电转变为直流电的半导体器件。那整流二极管的作用是什么呢?一起来了解一下吧。
【整流二极管的作用是什么】
一、什么是整流二极管
整流二极管是一种将交流电变为直流电的半导体器件。通常它包含一个PN结,有正极和负极两个端子。整流二极管一般为平面型硅二极管,用于各种电源整流电路中。P区的载流子是空穴,N区的载流子是电子,在P区和N区间形成一定的位垒。外加使P区相对N区为正的电压时,位垒降低,位垒两侧附近产生储存载流子,能通过大电流,具有低的电压降,称为正向导通状态。若加相反的电压,使位垒增加,可承受高的反向电压,流过很小的反向电流,称为反向阻断状态。整流二极管具有明显的单向导电性。整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的击穿电压高,反向漏电流小,高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造。这种器件的结面积较大,能通过较大电流,但工作频率不高,一般在几十千赫以下,多数采用面接触塑料封装。整流二极管主要用于各种低频半波整流电路,如需达到全波整流需连成整流桥使用。
二、整流二极管的作用
1、正向性
整流二极管的作用最为突出的就是其正向性,整流二极管外加正向电压时,正向特性起始部分中的正向电压很小,不能有效的克服PN结内电场的阻挡作用,当整流二极管的正向电流几乎为零,这一段称为死区,不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。当整流二极管正向电压大于死区电压以后,PN结内电场被有效克服,整流二极管的正向导通,电流随电压增大而快速上升。在正常的电流范围内,导通时整流二极管端电压几乎维持不变。
2、反向性
整流二极管的作用中的反向性,是当整流二极管外加反向电压不超过一定范围时,通过整流二极管的电流少数载流子漂移运动从而形成的反向电流。由于整流二极管的作用反向电流很小,整流二极管处于截止状态。整流二极管的反向饱和电流受温度影响。一般硅整流二极管的作用反向电流比锗整流二极管的作用小得多,小功率硅整流二极管的反向饱和电流在nA数量级,小功率锗整流二极管在霢数量级。当整流二极管温度升高时,半导体受热激发,少数载流子数目也会增加。
3、反向击穿
整流二极管的作用中的反向击穿,反向击穿按机理原理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。整流二极管在高掺杂浓度的情况下,整流二极管因势垒区宽度很小,反向电压较大会破坏势垒区内共价键结构,使电子脱离共价键束缚,产生电子空穴,整流二极管的作用中的另一种击穿为雪崩击穿。当整流二极管反向电压增加到较大数值时,外加电场会使电子漂移速度加快,从而使整流二极管共价键中的价电子相碰撞,把价电子撞出共价键,产生新的电子空穴对。
三、整流二极管的特点
整流二极管是日常中最为常用的电子元件之一,整流二极管的作用中最大的特性就是其单向导电,指的就是电流可以从二极管的一个方向流过。整流二极管的作用有整流电路、稳压电路、检波电路、各种调制电路等作用。主要都是由来整流二极管来构成,其原理很简单,正是由于整流二极管的作用的发现,才让我们现在拥有丰富多彩的电子信息,用万用表打到电阻档测量一下反向电阻大小,如果很小就说明这个整流二极管是坏的,反向电阻如果较大这就表明这个整流二极管质量极好。
【整流二极管的选用原则】
整流二极管一般为平面型硅二极管,用政协委员 种电源整流电路中。
选用整流二极管时,主要应考虑其最大整流电流、最大反向工作电流、截止频率及反向恢复时间等参数。
普通串联稳压电源电路中使用的整流二极管,对截止频率的反向恢复时间要求不高,只要根据电路的要求选择最大整流电流和最大反向工作电流符合要求的整流二极管即可。
开关稳压电源的整流电路及脉冲整流电路中使用的整流二极管,应选用工作频率较高、反向恢复时间较短的整流二极管或选择快恢复二极管。
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