半导体二极管应用举例

海潮机械 2023-07-15 00:59 编辑:admin 238阅读

一、半导体二极管应用举例

多用作高频、低压、大电流的整流二极管、续流二极管、保护二极管,也可用作微波通信等电路中的整流二极管和小信号检波二极管,多见于通讯电源、逆变器等。是一种具有开关特性好、反向恢复时间超短的半导体二极管,常用来给高频逆变装置的开关器件作续流、吸收、箝位、隔离、输出和输入整流器,使开关器件的功能得到充分发挥。

二、半导体二极管的应用主要有哪些

二极管在电路中的作用是单向导电。可用于:检波、整流、稳压、隔离反向电。

1、二极管是最常用的电子元件之一,他最大的特性就是单向导电,也就是电流只可以从二极管的一个方向流过,二极管的作用有整流电路,检波电路,稳压电路,各种调制电路,主要都是由二极管来构成的,其原理都很简单,正是由于二极管等元件的发明,才有我们现在丰富多彩的电子信息世界的诞生,既然二极管的作用这么大那么我们应该如何去检测这个元件呢,其实很简单只要用万用表打到电阻档测量一下正向电阻如果很小,反相电阻如果很大这就说明这个二极管是好的。

对于这样的基础元件我们应牢牢掌握住他的作用原理以及基本电路,这样才能为以后的电子技术学习打下良好的基础。

2、二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode),另外,还有早期的真空电子二极管;它是一种具有单向传导电流的电子器件。在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子,这种电子器件按照外加电压的方向,具备单向电流的转导性。

一般来讲,晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。在其界面的两侧形成空间电荷层,构成自建电场。当外加电压等于零时,由于p-n 结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态,这也是常态下的二极管特性。

三、半导体二极管可以用来进行

1、整流二极管:利用二极管单向导电性,可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电。  2、开关元件:二极管在正向电压作用下电阻很小,处于导通状态,相当于一只接通的开关;在反向电压作用下,电阻很大,处于截止状态,如同一只断开的开关。利用二极管的开关特性,可以组成各种逻辑电路。  3、限幅元件:二极管正向导通后,它的正向压降基本保持不变(硅管为0.7V,锗管为0.3V)。利用这一特性,在电路中作为限幅元件,可以把信号幅度限制在一定范围内。 4、继流二极管:在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。  5、检波二极管:在收音机中起检波作用。  6、变容二极管:使用于电视机的高频头中。  7、显示元件:用于VCD、DVD、计算器等显示器上。  8、稳压二极管:反向击穿电压恒定,且击穿后可恢复,利用这一特性可以实现稳压电路。二极管实物晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于p-n结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。当外加的反向电压高到一定程度时,p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。p-n结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。

四、利用半导体二极管的特性实验

半导体激光器又称激光二极管,是用半导体材料作为工作物质的激光器。它具有体积小、寿命长的特点,并可采用简单的注入电流的方式来泵浦其工作电压和电流与集成电路兼容,因而可与之单片集成。 由于这些优点,半导体二极管激光器在激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、测距以及雷达等方面以及获得了广泛的应用。 激光器的发光原理 产生激光要满足以下条件: 一、粒子数反转; 二、要有谐振腔,能起到光反馈作用,形成激光振荡;形成形式多样,最简单的是法布里——帕罗谐振腔。 三、产生激光还必须满足阈值条件,也就是增益要大于总的损耗。 (1)满足一定的阀值条件。 为了形成稳定振荡,激光媒质必须能提供足够大的增益,以弥补谐振腔引起的光损耗及从腔面的激光输出等引起的损耗,不断增加腔内的光场。这就必须要有足够强的电流注人,即有足够的粒子数反转,粒子数反转程度越高,得到的增益就越大,即要求必须满足一定的电流阀值条件。当激光器达到阀值时,具有特定波长的光就能在腔内谐振并被放大,最后形成激光而连续地输出。 (2)谐振腔,能起到光反馈作用,形成激光振荡。 要实际获得相干受激辐射,必须使受激辐射在光学谐振腔内得到多次反馈而形成激光振荡,激光器的谐振腔是由半导体晶体的自然解理面作为反射镜形成的,通常在不出光的那一端镀上高反多层介质膜,而出光面镀上减反膜。 对F-P腔(法布里—拍罗腔)半导体激光器可以很方便地利用晶体的与P-N结平面相垂直的自然解理面构成F-P 腔。 (3)增益条件: 建立起激射媒质(有源区)内载流子的反转分布。在半导体中代表电子能量的是由一系列接近于连续的能级所组成的能带,因此在半导体中要实现粒子数反转,必须在两个能带区域之间,处在高能态导带底的电子数比处在低能态价带顶的空穴数大很多,这靠给同质结或异质结加正向偏压,向有源层内注人必要的载流子来实现,将电子从能量较低的价带激发到能量较高的导带中去。当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时,便产生受激发射作用。 半导体激光器特性 半导体激光器是以半导体材料为工作物质的一类激光器件。它诞生于1962年,除了具有激光器的共同特点外,还具有以下优点: (1) 体积小,重量轻; (2) 驱动功率和电流较低; (3) 效率高、工作寿命长; (4) 可直接电调制; (5) 易于与各种光电子器件实现光电子集成; (6) 与半导体制造技术兼容;可大批量生产。 由于这些特点,半导体激光器自问世以来得到了世界各国的广泛关注与研究。成为世界上发展最快、应用最广泛、最早走出实验室实现商用化且产值最大的一类激光器。 半导体激光器工作原理 半导体激光器工作原理是激励方式,利用半导体物质(即利用电子)在能带间跃迁发光,用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜面作为反射镜,组成谐振腔,使光振荡、反馈,产生光的辐射放大,输出激光。 半导体激光器是依靠注入载流子工作的,发射激光必须具备三个基本条件: (1)要产生足够的 粒子数反转分布,即高能态粒子数足够的大于处于低能态的粒子数; (2)有一个合适的谐振腔能够起到反馈作用,使受激辐射光子增生,从而产生激光震荡; (3)要满足一定的阀值条件,以使光子增益等于或大于光子的损耗。

五、利用半导体二极管的特性可以实现整流

整流二极管又称晶体二极管,通常包含一个PN结,有正极和负极两个端子,是一种将交流电能转变为直流电能的半导体器件。

整流二极管最重要的特性是单方向导电性,在电路中,电流只能从二极管的正极流入,负极流出。一般来说,整流二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。

在界面的两侧形成空间电荷层,构成自建电场。当外加电压等于零时,由于p-n 结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态,这也是常态下的二极管特性。整流二极管主要用于各种低频整流电路。

其整流的电路分为:半波整流电路,全波整流电路跟桥式整流电路。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,反向漏电小,高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都是用高纯单晶硅制造的,这种器件的结面积较大,能通过的电流可达上千安,但工作频率不高,一般在几十千赫以下。

整流二极管是一种将交流电能转变为直流电能的半导体器件。通常包含一个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。

六、半导体二极管可应用于哪些电路

你好: ——★1、 PN 结的单相导电特性,是指晶体二极管。

二极管属于电子元件,那么生活中【常见的例子就是生活电子电器】了。

——★2、生活中使用晶体二极管的电器有很多,例如:使用高压二极管的微波炉、使用二极管整流的充电器、使用多种二极管的电视机、使用二极管检波的半导体收音机、以及电脑、音响、电磁炉、(电子控制的)电冰箱、(电脑控制的)洗衣机、固定电话机、DVD 播放器 ...... 【这些电器中,二极管的作用主要有:①、整流作用;②、检波作用;③、鉴频作用;④、钳位作用等】。

七、半导体二极管及其应用总结

超快恢复二极管(简称fred)是一种具有开关特性好、反向恢复时间超短的半导体二极管,常用来给高频逆变装置的开关器件作续流、吸收、箝位、隔离、输出和输入整流器,使开关器件的功能得到充分发挥。超快恢复二极管是用电设备高频化(20khz以上)和高频设备固态化发展不可或缺的重要器件。

中文名

超快恢复二极管

外文名

fred

产品类型

半导体二极管

快速

导航

特点

应用

作用

因为随着装置工作开关频率的提高,若没有fred给高频逆变装置的开关器件作续流、吸收、箝位、隔离、输出和输入整流器,那么igbt、功率mosfet等开关器件就不能发挥其功能和独特作用,这是由fred关断特性参数(反向恢复时间t、反向恢复电荷q、反向峰值电流i )的作用所致。最佳参数的fred与高频开关器件协调工作,使高频逆变电路内因开关器件换相所引起的过电压尖峰、高频干扰电压及emi降至最低,使开关器件的功能得到充分发挥。

特点

超快恢复时间  大电流能力  高抗浪涌电流能力  低正向压降  低反向漏电流

应用

随着电力电子技术向高频化、模块化方向发展,fred作为一种高频器件也得到蓬勃发展,现已广泛用于各种高频逆变装置和斩波调速装置内,起到高频整流、续流、吸收、隔离和箝位的作用,这对发展我国高频逆变焊机、高频开关型电镀电源、高频高效开关电源、高频快速充电电源、高频变频装置及功率因数校正装置等将起到推动作用。这些高效、节能、节电和节材,并能提高产品质量和劳动生产率的高频逆变装置将逐步替代正在大量生产、体积庞大、效率低和对电网污染严重的晶闸管工频电源,对加速我国电力电子产品的更新换代周期将起到决定性作用。