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整流二極體的作用是什麼 什麼是整流二極體

整流二極體相信大家一定都比較熟悉,這種二極體在日常的生活中被大量的使用,指的就是一種用於將交流電轉變為直流電的半導體器件。那整流二極體的作用是什麼呢?一起來瞭解一下吧。

【整流二極體的作用是什麼】

一、什麼是整流二極體

整流二極體是一種將交流電變為直流電的半導體器件。通常它包含一個PN結,有正極和負極兩個端子。整流二極體一般為平面型矽二極體,用於各種電源整流電路中。P區的載流子是空穴,N區的載流子是電子,在P區和N區間形成一定的位壘。外加使P區相對N區為正的電壓時,位元壘降低,位元壘兩側附近產生儲存載流子,能通過大電流,具有低的電壓降,稱為正嚮導通狀態。若加相反的電壓,使位元壘增加,可承受高的反向電壓,流過很小的反向電流,稱為反向阻斷狀態。整流二極體具有明顯的單向導電性。整流二極體可用半導體鍺或矽等材料製造。矽整流二極體的擊穿電壓高,反向漏電流小,高溫性能良好。通常高壓大功率整流二極體都用高純單晶矽製造。這種器件的結面積較大,能通過較大電流,但工作頻率不高,一般在幾十千赫以下,多數採用面接觸塑膠封裝。整流二極體主要用於各種低頻半波整流電路,如需達到全波整流需連成整流橋使用。

二、整流二極體的作用

1、正向性

整流二極體的作用最為突出的就是其正向性,整流二極體外加正向電壓時,正向特性起始部分中的正向電壓很小,不能有效的克服PN結內電場的阻擋作用,當整流二極體的正向電流幾乎為零,這一段稱為死區,不能使二極體導通的正向電壓稱為死區電壓。當整流二極體正向電壓大於死區電壓以後,PN結內電場被有效克服,整流二極體的正嚮導通,電流隨電壓增大而快速上升。在正常的電流範圍內,導通時整流二極體端電壓幾乎維持不變。

2、反向性

整流二極體的作用中的反向性,是當整流二極體外加反向電壓不超過一定範圍時,通過整流二極體的電流少數載流子漂移運動從而形成的反向電流。由於整流二極體的作用反向電流很小,整流二極體處於截止狀態。整流二極體的反向飽和電流受溫度影響。一般矽整流二極體的作用反向電流比鍺整流二極體的作用小得多,小功率矽整流二極體的反向飽和電流在nA數量級,小功率鍺整流二極體在霢數量級。當整流二極體溫度升高時,半導體受熱激發,少數載流子數目也會增加。

3、反向擊穿

整流二極體的作用中的反向擊穿,反向擊穿按機理原理分為齊納擊穿和雪崩擊穿兩種情況。整流二極體在高摻雜濃度的情況下,整流二極體因勢壘區寬度很小,反向電壓較大會破壞勢壘區內共價鍵結構,使電子脫離共價鍵束縛,產生電子空穴,整流二極體的作用中的另一種擊穿為雪崩擊穿。當整流二極體反向電壓增加到較大數值時,外加電場會使電子漂移速度加快,從而使整流二極體共價鍵中的價電子相碰撞,把價電子撞出共價鍵,產生新的電子空穴對。

三、整流二極體的特點

整流二極體是日常中最為常用的電子元件之一,整流二極體的作用中最大的特性就是其單向導電,指的就是電流可以從二極體的一個方向流過。整流二極體的作用有整流電路、穩壓電路、檢波電路、各種調製電路等作用。主要都是由來整流二極體來構成,其原理很簡單,正是由於整流二極體的作用的發現,才讓我們現在擁有豐富多彩的電子資訊,用萬用表打到電阻檔測量一下反向電阻大小,如果很小就說明這個整流二極體是壞的,反向電阻如果較大這就表明這個整流二極體品質極好。

【整流二極體的選用原則】

整流二極體一般為平面型矽二極體,用政協委員 種電源整流電路中。

選用整流二極體時,主要應考慮其最大整流電流、最大反向工作電流、截止頻率及反向恢復時間等參數。

普通串聯穩壓電源電路中使用的整流二極體,對截止頻率的反向恢復時間要求不高,只要根據電路的要求選擇最大整流電流和最大反向工作電流符合要求的整流二極體即可。

開關穩壓電源的整流電路及脈衝整流電路中使用的整流二極體,應選用工作頻率較高、反向恢復時間較短的整流二極體或選擇快恢復二極體。