二極體其實並非單向導電,你必須要知道!

2021-01-09 80後DIY達人

二極體的基本特性

說起二極體相信大家都知道,它在電子電路中起到一個非常關鍵的作,它有一個非常重要的特性--單向導電性。也就是說電流只能從正極(陽極)流向它的負極(陰極),我們就可以利用二極體這個特性來實現整流、檢波、限幅、保護等等作用。

可是二極體真的是絕對的單向導電嗎?答案是否定的!

每一種類型的二極體都有一個詳細的工作參數:比如最大正向電流、最高反向電壓、反向恢復時間、反向電流等等。

等等,,

反向電流是怎麼回事?不是說好單向導電的嗎?反向怎麼會有電流?這就要從二極體的結構和原理說起了...

反向電流產生的主要原因是因為有結電容的存在;當二極體通過交流電的時候因為二極體的單向導電性它可以把交流電變成直流電,但同時因為它自身存在電容效應(雖然電容量非常小)交流電的負半周也會逆向流過二極體(寄生電容)形成反向電流,反向電流的大小是由二極體結電容的容量決定的。同時它和反向恢復時間也是密切相關的,結電容越大反向恢復時間就越長(因為電容的充放電需要時間)這也直接限制了了二極體的工作頻率,當頻率高到一定程度二極體的單向導電特性就將徹底消失

那麼問題來,到底什麼是結電容?為什麼會有結電容?結電容是怎麼產生的?有沒有辦法把這該死的結電容滅了?

要搞清楚這個問題就必須要根據它的結構和原理來分析,它分別存在兩種電容,即:擴散電容、勢壘電容。

二極體的結構和原理

擴散電容:p-n結在正偏時所表現出的一種微分電容效應。pn結擴散電容是來自於非平衡少數載流子(簡稱非平衡少子)在pn結兩邊的中性區內的電荷存儲所造成的電容效應;簡單來說就是因為PN結加正向電壓的時候由於P\N區的電荷濃度差的變化就會有電荷的積累和釋放,這個積累和釋放的過程就等同於一個電容充放電,這是由二極體特殊的材料和結構所決定的,所以擴散電容無法消除。

勢壘電容:PN結加反向電壓的時候由於PN結反向截止電流不能直接流過二極體,PN結的兩個電極就相對絕緣,這恰恰就構成了一個電容器的原型:任何絕緣體中的兩個金屬導體都存在電容效應,電容的容量與兩極的距離成反比,與兩極的面積成正比。

幾種二極體的結構

也就是說二極體的電極面積越大它的結電容就越大,比如面接觸型的整流二極體,它的電極接觸面很大,適合通過大電流。但同時也因為電極的面積增大從而增大了它的結電容,這也限制了它的工作頻率。

而PN結面積越小結電容就越小,同時它能夠通過的電流也就越小,比如點接觸型的檢波二極體,它不需要流過太大電流,它的電極面積非常小,這樣就可以嚴格控制結電容從而保證高頻檢波的質量。

檢波二極體實物

檢波二極體

整流二極體實物

貼片低頻整流管
整流二極體
整流管

以上就是二極體的一些附屬特性,你都學會了嗎?

相關焦點

  • 二極體為什麼只能單向導電?二極體的單向導通原理,一直搞不懂?
    二極體是電子電路中很常用的元器件,非常常見,二極體具有正嚮導通,反向截止的特性。在二極體的正向端(正極)加正電壓,負向端(負極)加負電壓,二極體導通,有電流流過二極體。在二極體的正向端(正極)加負電壓,負向端(負極)加正電壓,二極體截止,沒有電流流過二極體。這就是所說的二極體的單向導通特性。下面解釋為什麼二極體會單向導通。二極體為什麼只能單向導電?二極體是由PN結組成的,即P型半導體和N型半導體,因此PN結的特性導致了二極體的單向導電特性。
  • 電路中經常用到的二極體是什麼?為什麼具有單向導電性?
    「二極體」這個詞我相信很多朋友可能很早就聽說過,但是至於它是什麼可能就有點不清楚了,確實是這樣小編我也有很多名詞就是僅僅聽說過,但是至於怎麼回事還真不知道,舉個例子我們家喻戶曉的「相對論」,是不是聽說過,但是相對論是什麼沒怎麼去追究?
  • 圖解二極體單向導通的原因
    二極體是電子電路中很常用的元器件,非常常見,二極體具有正嚮導通,反向截止的特性。
  • 最全面的二極體知識解讀,它的原理與選型,你知道嗎?
    根據材料的導電能力,我們將形形色色的材料劃分為導體、絕緣體和半導體。半導體是一種具有特殊性質的物質,它的導電能力介於導體和絕緣體之間,所以被稱為半導體。二極體(Diode)算是半導體家族中的元老了,其最明顯的性質就是它的單向導電特性,它最大的特性就是單向導電,也就是電流只可以從二極體的一個方向流過。
  • 「科普」PN結為什麼可以單向導電?
    二極體的單向導電特性用途很廣,到底是什麼原因讓電子如此聽話呢?它的微觀機理是什麼呢?這裡簡單形象介紹一下:假設有一塊P型半導體(用黃色代表空穴多)和一塊N型半導體(用綠色代表電子多),它們自然狀態下分別都是電中性的,即不帶電。如圖1所示。
  • 簡單明了的講透二極體,發光二極體led
    我們都知道,物質按導電性能好壞可以分成三類。導電性能好的,稱為導體。導電性能差的,稱為絕緣體。而還有一類物質,導電性能處於導體與絕緣體之間,這就是半導體。矽和鍺是最常見的半導體材料。半導體的導電能力受很多因素影響。首先,溫度升高時,半導體導電能力增強,據此,可以製成熱敏電阻。
  • 理想二極體是什麼?理想二極體有什麼特點?
    發表於 2018-01-31 08:41:15 二極體又稱晶體二極體,簡稱二極體(diode),另外,還有早期的真空電子二極體;它是一種能夠單向傳導電流的電子器件。
  • 【E課堂】晶體二極體之普通二極體的識別與使用
    這個特性也可以理解為:在電路中,二極體只準電流從其正極流向負極,不準反向流通。  晶體二極體在收音機中對無線電波進行檢波,在電源變換電路中把交流電變換成為脈動直流電,在數字電路中充當無觸點開關等,都是利用了它的單向導電特性。
  • 二極體的應用與作用
    二極體最明顯的性質就是它的單向導電特性,就是說電流只能從一邊過去,卻不能從另一邊過來(從正極流向負極)。我們用萬用表來對常見的1N4001型矽整流二極體進行測量,紅表筆接二極體的負極,黑表筆接二極體的正極時,錶針會動,說明它能夠導電;然後將黑表筆接二極體負極,紅表筆接二極體正極,這時萬用表的錶針根本不動或者只偏轉一點點,說明導電不良。
  • 二極體7種應用電路詳解之一
    許多初學者對二極體很「熟悉」,提起二極體的特性可以脫口而出它的單向導電特性,說到它在電路中的應用第一反應是整流,對二極體的其他特性和應用了解不多,認識上也認為掌握了二極體的單向導電特性
  • 二極體7種應用電路詳解
    許多初學者對二極體很「熟悉」,提起二極體的特性可以脫口而出它的單向導電特性,說到它在電路中的應用第一反應是整流,對二極體的其他特性和應用了解不多
  • 電氣基礎知識:認識晶體二極體
    正向特性:當外加正向電壓較小時,正向電流很小,二極體呈現出較大的電阻(圖中OA段和OA』段);正向電壓超過某一數值(UD稱為其實電壓或死區電壓,矽管為0.6到0.8伏,鍺管委0.2伏),電流隨著電壓增加得很快(圖中的AB段和A』B』段)。但增加的電流不能超過二極體允許電流,否則二極體會被燒壞。
  • 了解功率二極體,這15個知識點你必須知道
    而變容二極體則用來當作電子式的可調電容器。本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201701/343099.htm  二極體又稱晶體二極體,簡稱二極體,另外,還有早期的真空電子二極體;它是一種具有單向傳導電流的電子器件。在電子元件當中,一種具有兩個電極的裝置,只允許電流由單一方向流過。
  • 二極體的功能作用
    1、二極體的單向導電特性二極體的內部是由一個PN結構成的,如下圖所示。提示說明:PN結是指用特殊工藝把p型半導體和N型半導體結合在起後,在兩者的交界面上形成的特殊帶電薄層。提示說明:(1)正向特性在電子電路中,將二極體的正極接在高電位端,負極接在低電位端,二極體就會導通,這種連接方式際為正向偏置。必須說明,當加在二極體兩端的正向電壓很小時,二極體仍然不能導通,流過二極體的正向電流十分微弱。
  • 繼電器為什麼要並聯二極體?
    圖4 釋放迴路接通的時機 電阻是雙嚮導電的,而二極體就具有單向導電特性 理論上二極體選用至少2倍於最大電流,實際使用時,由於二極體的瞬間抗過載能力較強,使用最大電流50A的超快速二極體也行,加上合理的散熱片,實際使用中一般少有損壞。導通時的總阻抗是 電機內阻+驅動管等效內阻。續流時的總阻抗是 電機內阻+續流二極體等效內阻。一般情況下,由於續流二極體的交流等效內阻要比驅動三極體的交流等效內阻小。
  • 工程師必須了解最常用電子元件——二極體
    根據材料的導電能力,我們將形形色色的材料劃分為導體、絕緣體和半導體。半導體是一種具有特殊性質的物質,它的導電能力介於導體和絕緣體之間,常見的半導體材料有矽(Si)和鍺(Ge)。 二極體(Diode)屬於半導體,也是最常用的電子元件之一其最明顯的性質就是它的單向導電特性,就是說電流只能從一邊過去,卻不能從另一邊過來(從正極流向負極)。
  • 二極體「不為人知」的一面
    提起二極體,大家一般都會想到它有個「單向導通,反向截至」的「倔脾氣」,因此在電路中發揮著重要的功能。也有人用恰好利用了二極體的反向壓降作穩壓管使用。
  • 二極體的構造和特性
    二極體的構造和特性一、二極體的構造二極體內只有兩個電極,在中間的個叫陰極,它在加熱後可以發射電子。二、二極體的特性(一)單向導電性所謂單向導電性,就是電流只能從陽極流向陰極而不能從陰極流向陽極。二極體的基本連接電路。
  • 半導體二極體及其應用詳解
    本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/193960.htm  4.1 PN結和半導體二極體  4.1.1 PN結的單向導電性  我們在物理課中已經知道,在純淨的四價半導體晶體材料(主要是矽和鍺)中摻入微量三價(例如硼)或五價(例如磷)元素,半導體的導電能力就會大大增強。這是由於形成了有傳導電流能力的載流子。
  • 二極體基本知識大全
    在業餘條件下,損壞了一個 PN 結的高頻晶體三極體可當作檢波二極體使用,而損壞了一個 PN 結的低頻三極體則可做小電流整流二極體使用。第2講: 晶體二極體的主要參數晶體二極體一般可用到十萬小時以上。但是如果使用不合理,他就不能充分發揮作用,甚至很快地被損壞。要合理地使用二極體,必須掌握他的主要參數,因為參數是反應質量和特性的。