時(shí)間:2021-07-22 來源:ypw.cc 作者: 我要糾錯(cuò)
開關(guān)二極管是半導(dǎo)體二極管的一種,是為在電路上進(jìn)行"開"、"關(guān)"而特殊設(shè)計(jì)制造的一類二極管。它由導(dǎo)通變?yōu)榻刂够蛴山刂棺優(yōu)閷?dǎo)通所需的時(shí)間比一般二極管短,常見的有2AK、2DK等系列,主要用于電子計(jì)算機(jī)、脈沖和開關(guān)電路中。
二極管,(英語:Diode),電子元件當(dāng)中,一種具有兩個(gè)電極的裝置,只允許電流由單一方向流過,許多的使用是應(yīng)用其整流的功能。而變?nèi)荻䴓O管(Varicap Diode)則用來當(dāng)作電子式的可調(diào)電容器。大部分二極管所具備的電流方向性我們通常稱之為“整流(Rectifying)”功能。二極管最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(稱為順向偏壓),反向時(shí)阻斷 (稱為逆向偏壓)。因此,二極管可以想成電子版的逆止閥。
早期的真空電子二極管;它是一種能夠單向傳導(dǎo)電流的電子器件。在半導(dǎo)體二極管內(nèi)部有一個(gè)PN結(jié)兩個(gè)引線端子,這種電子器件按照外加電壓的方向,具備單向電流的傳導(dǎo)性。一般來講,晶體二極管是一個(gè)由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體燒結(jié)形成的p-n結(jié)界面。在其界面的兩側(cè)形成空間電荷層,構(gòu)成自建電場。當(dāng)外加電壓等于零時(shí),由于p-n 結(jié)兩邊載流子的濃度差引起擴(kuò)散電流和由自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài),這也是常態(tài)下的二極管特性。
早期的二極管包含“貓須晶體("Cat's Whisker" Crystals)”以及真空管(英國稱為“熱游離閥(Thermionic Valves)”),F(xiàn)今最普遍的二極管大多是使用半導(dǎo)體材料如硅或鍺。
半導(dǎo)體二極管導(dǎo)通時(shí)相當(dāng)于開關(guān)閉合(電路接通),截止時(shí)相當(dāng)于開關(guān)打開(電路切斷),所以二極管可作開關(guān)用,常用型號為1N4148。由于半導(dǎo)體二極管具有單向?qū)щ姷奶匦,在正偏壓下PN結(jié)導(dǎo)通,在導(dǎo)通狀態(tài)下的電阻很小,約為幾十至幾百歐;在反向偏壓下,則呈截止?fàn)顟B(tài),其電阻很大,一般硅二極管在10ΜΩ以上,鍺管也有幾十千歐至幾百千歐。利用這一特性,二極管將在電路中起到控制電流接通或關(guān)斷的作用,成為一個(gè)理想的電子開關(guān)。
以上的描述,其實(shí)適用于任何一支普通的二極管,或者說是二極管本身的原理。但針對于開關(guān)二極管,最重要的特點(diǎn)是高頻條件下的表現(xiàn)。
高頻條件下,二極管的勢壘電容表現(xiàn)出來極低的阻抗,并且與二極管并聯(lián)。當(dāng)這個(gè)勢壘電容本身容值達(dá)到一定程度時(shí),就會嚴(yán)重影響二極管的開關(guān)性能。極端條件下會把二極管短路,高頻電流不再通過二極管,而是直接繞路勢壘電容通過,二極管就失效了。而開關(guān)二極管的勢壘電容一般極小,這就相當(dāng)于堵住了勢壘電容這條路,達(dá)到了在高頻條件下還可以保持好的單向?qū)щ娦缘男Ч?/p>
開關(guān)二極管從截止(高阻狀態(tài))到導(dǎo)通(低阻狀態(tài))的時(shí)間叫開通時(shí)間;從導(dǎo)通到截止的時(shí)間叫反向恢復(fù)時(shí)間;兩個(gè)時(shí)間之和稱為開關(guān)時(shí)間。一般反向恢復(fù)時(shí)間大于開通時(shí)間,故在開關(guān)二極管的使用參數(shù)上只給出反向恢復(fù)時(shí)間。開關(guān)二極管的開關(guān)速度是相當(dāng)快的,像硅開關(guān)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間只有幾納秒,即使是鍺開關(guān)二極管,也不過幾百納秒。
開關(guān)二極管具有開關(guān)速度快、體積小、壽命長、可靠性高等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備的開關(guān)電路、檢波電路、高頻和脈沖整流電路及自動(dòng)控制電路中。
開關(guān)二極管分為普通開關(guān)二極管、高速開關(guān)二極管、超高速開關(guān)二極管、低功耗開關(guān)二極管、高反壓開關(guān)二極管、硅電壓開關(guān)二極管等多種。
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