你了解整流二極管嗎?整流二極管有哪些類型?
二極管使用半導(dǎo)體材料制作而成的一類電子器件,而在二極管中又有很多細(xì)分的類別。為增進(jìn)大家對(duì)二極管的認(rèn)識(shí),本文將對(duì)整流二極管予以介紹。通過本文,你講了解到整流二極管具體有哪些類型。如果你對(duì)二極管具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
1.PN結(jié)二極管
PN 結(jié)二極管是用于整流、功率轉(zhuǎn)換、限幅和電壓電平轉(zhuǎn)換器的最基本的二極管類型?!岸O管”或“半導(dǎo)體二極管”和“PN 結(jié)二極管”經(jīng)?;Q使用。PN結(jié)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而成為最常見的二極管類型之一。然而,“二極管”適用于更廣泛的設(shè)備。
PN結(jié)二極管是五價(jià)雜質(zhì)摻雜的P型和三價(jià)雜質(zhì)摻雜的N型半導(dǎo)體材料的組合,形成稱為“PN結(jié)”的結(jié)。當(dāng)PN結(jié)二極管正向偏置時(shí),它充當(dāng)閉合開關(guān)并導(dǎo)通。但在反向偏置時(shí),PN 結(jié)二極管充當(dāng)斷開的開關(guān)來阻止電流流動(dòng)。因此,PN 結(jié)二極管允許電流單向流動(dòng)。
2. 齊納二極管
齊納二極管是類似于基本 PN 結(jié)二極管的二極管類型之一,但在反向偏壓下工作,用作電壓調(diào)節(jié)器、限幅電路、移位寄存器等。在正向偏壓下,齊納二極管的行為類似于普通 PN 結(jié)二極管類型。在反向偏壓下施加輸入電壓時(shí),窄耗盡層允許電子從 P 側(cè)的價(jià)帶“隧道”進(jìn)入 N 側(cè)的導(dǎo)帶。
電荷載流子隧道穿過重?fù)诫s PN 結(jié)中狹窄耗盡區(qū)的原理稱為“齊納效應(yīng)”。由于耗盡層寬度極小,電子很容易隧道到另一側(cè)并導(dǎo)致反向的電流流動(dòng)。
3.功率二極管
功率二極管是高功率電子二極管類型的一部分。就像大多數(shù)功率半導(dǎo)體器件一樣,功率二極管有一個(gè)額外的 N 層,也稱為漂移區(qū)。重?fù)诫s的P+區(qū)和N-漂移區(qū)形成結(jié)。這兩層在重?fù)诫s N+ 層上外延生長(zhǎng)。這種摻雜濃度和三層布置增加了高功率應(yīng)用的電流和電壓額定值。
特點(diǎn)包括高擊穿電壓和電流處理能力。由于歐姆電阻增加,功率二極管類型必須散發(fā)過多的熱量,這使得散熱器成為合適的解決方案。功率二極管的應(yīng)用包括直流電源、緩沖電路、電源整流、穩(wěn)壓、逆變器等。
4.整流二極管
整流器是在電路中執(zhí)行從交流電到直流電轉(zhuǎn)換功能的二極管類型之一。應(yīng)用包括半波整流器和全波整流器。此外,整流二極管成組使用以執(zhí)行交流到直流功率轉(zhuǎn)換。此類應(yīng)用之一是橋式整流器,它使用 4 或 6 個(gè)二極管對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行整流。
整流二極管的工作原理是在連續(xù)的半周期內(nèi)導(dǎo)通和斷開。整流二極管在一個(gè)半周期內(nèi)正向偏置以導(dǎo)通,在另一個(gè)周期內(nèi)反向偏置以阻止電流流動(dòng)。它切斷輸入波形的某些位置并傳遞所需的輸出。因此,可以通過整流二極管操作輕松獲得直流輸出。
5.肖特基二極管
在肖特基二極管中,沒有 PN 結(jié),而是與 N 型或 P 型半導(dǎo)體接合的金屬。N型肖特基二極管類型包含N型材料和金屬,P型肖特基二極管由P型材料和金屬組成。在肖特基類型的二極管中,金屬和 N 型半導(dǎo)體之間的鍵合在二極管內(nèi)部形成一個(gè)結(jié)。
肖特基勢(shì)壘電位是電子穿過結(jié)所需的電壓。使用這種二極管的優(yōu)點(diǎn)是閾值電壓低于硅二極管的 0.7V,從而實(shí)現(xiàn)快速開關(guān)速度。肖特基二極管用于整流和轉(zhuǎn)換,但也適用于數(shù)字電子產(chǎn)品。示例包括 TTL 和 CMOS 邏輯系列應(yīng)用。
6. 超級(jí)勢(shì)壘二極管
超級(jí)勢(shì)壘整流器 (SBR) 是 Diodes 公司的專有器件。與普遍看法相反,SBR 不是肖特基二極管,而是一種增強(qiáng)型二極管,它遵循 MOS 制造工藝,以獲得低正向電壓、更少漏電流和最佳開關(guān)性能。與肖特基二極管相比,該二極管類型支持較低的勢(shì)壘電壓,可實(shí)現(xiàn)更快的操作和熱穩(wěn)定性。
超級(jí)勢(shì)壘整流器可將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。它在低工作溫度下提供高功率效率。SBR 種類繁多,具有不同的額定電壓、封裝和應(yīng)用。SBR 二極管類型用于降壓/升壓轉(zhuǎn)換器、太陽(yáng)能電池板、汽車 LED 照明以及許多其他應(yīng)用。
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