电子器件 二极管

二极管主要是利用其单向导电性，通常用于整流、检波、限幅、元件保护等，在数字电路中常作为开关元件。

一、常用二极管类型

高频二极管

1N4148 等

肖特基二极管

SS14 SS34 SS54 等

快恢复二极管（FRD）

可以用快恢复二极管代替肖特基二极管，特别是肖特基二极管的耐压都不会很高，在高压场合需要使用快恢复二极管代替肖特基二极管。

FR107 FR207 FR307 UF4007 等

 瞬态电压抑制管（TVS）

zMM5V1 等

一、参数

1.1 最大整流电流 IF

最大整流电流是指二极管长时间工作时，允许流过二极管的最大正向平均电流，它由PN结的结面积和散热条件决定。

1.2 最大反向工作电压 VR

它是二极管加反向电压时为防止击穿所取的安全电压，一般将反向击电压 UBR 的一半定为最大反向工作电压UR。

1.3 反向电流 IR

IR 是指二极管加上最大反向工作电压 UR​ 时的反向电流。IR 愈小，二极管的单向导电性就愈好。此外，由于反向电流是由少数载流子形成的，所以，温度对 IR 的影响很大。

1.4 最高工作频率 FM

FM 主要由 PN 结电容的大小决定，结电容愈大，则 FM 就越低。若工作频率超过 FM​，则二极管的单向导电性就变差，甚至无法使用。

1.5 实战 datasheet

初级模拟电路：1-6 二极管数据规格书 - 知乎

引用了这篇文章的一小部分，推荐去看看

• Peak Repetitive Reverse Voltage：
  　　反向峰值电压，表格中列举了从1N4001～4007 各型号的值。
• Maximum RMS Voltage：
  　　反向最大有效电压，这个是刚才的峰值乘以 0.707 得到的有效值。
• DC Reverse Voltage：
  　　反向直流电压，这个和刚才的反向峰值电压基本相等，这个值定义为 VR ，后面的表格和图表曲线中会用到这个值。
• Maximum Reverse Current：
  　　最大反向电流，表中给出了在两个不同温度下、在每个二极管处于峰值反偏电压 VR 下测得的值。可以看到，当温度从 25℃ 上升到 100℃ 时，最大反向电流增加了 100 倍。
• Maximum Forward Voltage：
  　　最大正向电压降，表中给出了在正向电流为 1.0A 时的正向压降为 1.1V。
• Maximum Full Load Reverse Current：
  　　在75℃时测得的一个周期下的最大反向电流，为 30uA。
• Typical Junction Capacitance：
  　　在反偏电压为4.0V、频率为1.0MHz时测得的结电容，为 15pF。

二、功能

1.1 整流电路

1.1.1 单项半波整流电路

在单相半波整流电路中，电源波形 u2 中的 π 和 2π 之间的电力没有利用到，所以我们实际整流出来的波形如 uo 所示。

1.1.2 单项桥式整流电路

单项桥式整流电路配置了四个二极管。

交流电在 0~π 电流如左侧红色路径走向，在 π~2π 之间则是蓝色走向。这样就获得了比单项半波整流电路提升二倍的效率。

 加入电容可以滤波，使得脉冲平稳。

还有常用的LC滤波电路。 

2.1 防反接电路

在左图中是容易理解的防反接电路，右侧是整流器一样有防反接作用，使用整流桥防反接无论正负怎么插都能给设备供电。但是用二极管防反接要注意有很大的压降。

 除此之外还有这种保险丝配合二极管的防反接电路，好处是保险丝压降通常较小，可搭配自恢复二极管使用。

三、稳压二极管 TVS

稳压管是一种用特殊工艺制造的面接触型硅二极管。

稳压管工作在反向击穿区，稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。 这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。

3.1 参数

3.1.1 稳压值 Uz

稳压管在正常工作时管子两端的电压。

3.1.2 稳压电流 Iz

能使稳压管正常工作的最小电流。I<Iz，时稳压效果较差。

3.1.3 额定功耗 Pz

 稳压管允许的最大平均功率，有的给出最大稳定电流 Izm，Pz=IzmUz