小功率二极管的N极(负极),在二极管外表大多采用一种色圈标出来,有些二极管也用二极
管符号来表示P极(正极)或N极(负极),也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极
管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正,短脚为负。用数字式万用表
去测二极管时,红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,此时测得的阻值才是二极管
的正向导通阻值,这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。
半导体是一种具有性质的物质,它不像导体一样能够完全导电,又不像绝缘体那样不能导
电,它介于两者之间,所以称为半导体。半导体重要的两种元素是硅(读“gui”)和锗(
读“zhe”)。我们常听说的美国硅谷,就是因为起先那里有好多家半导体厂商。
二极管应该算是半导体器件家族中的元老了。很久以前,人们热衷于装配一种矿石收音机来收
听无线电广播,这种矿石后来就被做成了晶体二极管。
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二极管主要应用
经过多年来科学家们不懈努力,半导体二极管发光的应用已逐步得到推广,目前发光二极管广
泛应用于各种电子产品的指示灯、光纤通信用光源、各种仪表的指示器以及照明。发光二极管
的很多特性是普通发光器件所无法比拟的,主要具有特点有:安全、率、环保、寿命长、
响应快、体积小、结构牢固。因此,发光二极管是一种符合绿色照明要求的光源 [3] 。目前
,发光二极管在很多领域得到普遍应用,下面介绍几点其主要应用:
(1)电子用品中的应用
发光二极管在电子用品中一般用作屏背光源或作显示、照明应用。从大型的液晶电视、电脑显
示屏到媒体播放器MP3、MP4以及手机等的显示屏都将发光二极管用作屏背光源 [3] 。
(2)汽车以及大型机械中的应用
发光二极管在汽车以及大型机械中得到广泛应用。汽车以及大型机械设备中的方向灯、车内照
明、机械设备仪表照明、大前灯、转向灯、刹车灯、尾灯等都运用了发光二极管。主要是因为
发光二极管的响应快、使用寿命长(一般发光二极管的寿命比汽车以及大型机械寿命长) [3]
。
(3)煤矿中的应用
由于发光二极管较普通发光器件具有效率高、能耗小、寿命长、光度强等特点,因此矿工灯以
及井下照明等设备使用了发光二极管。虽然还未完全普及,但在不久将得到普遍应用,发光二
极管将在煤矿应用中取代普通发光器件 [3] 。
(4)城市的装饰灯
在当今繁华的商业时代,霓虹灯是城市繁华的重要标志,但霓虹灯存在很多缺点,比如寿命不
够长等。因此,用发光二极管替代霓虹灯有着很多优势,因为发光二极管与霓虹灯相比除了寿
命长,还有节能、驱动和控制简易、无需维护等特点。发光二极管替代霓虹灯将是照明设备发
展的必然结果
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击穿
外加反向电压超过某一数值时,反向电流会突然,这种现象称为电击穿。引起电击穿的临
界电压称为二极管反向击穿电压。电击穿时二极管失去单向导电性。如果二极管没有因电击穿
而引起过热,则单向导电性不一定会被破坏,在撤除外加电压后,其性能仍可恢复,否则
二极管就损坏了。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。
二极管是一种具有单向导电的二端器件,有电子二极管和晶体二极管之分,电子二极管因为灯
丝的热损耗,效率比晶体二极管低,所以现已很少见到,比较常见和常用的多是晶体二极管。
二极管的单向导电特性,几乎在所有的电子电路中,都要用到半导体二极管,它在许多的电路
中起着重要的作用,它是诞生早的半导体器件之一,其应用也非常广泛。
二极管的管压降:硅二极管(不发光类型)正向管压降0.7V,锗管正向管压降为0.3V,发光二
极管正向管压降会随不同发光颜色而不同。主要有三种颜色,具体压降参考值如下:红色发光
二极管的压降为2.0--2.2V,发光二极管的压降为1.8—2.0V,绿色发光二极管的压降为
3.0—3.2V,正常发光时的额定电流约为20mA
二极管的电压与电流不是线性关系,所以在将不同的二极管并联的时候要接相适应的电阻。
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主要参数
用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标,称为二极管的参数。不同类型的二极管有
不同的特性参数。对初学者而言,必须了解以下几个主要参数:
1、大整流电流IF
是指二极管长期连续工作时,允许通过的大正向平均电流值,其值与PN结面积及外部散热条
件等有关。因为电流通过管子时会使管芯发热,温度上升,温度超过容许限度(硅管为141左
右,锗管为90左右)时,就会使管芯过热而损坏。所以在规定散热条件下,二极管使用中不要
超过二极管大整流电流值。例如,常用的IN4001-4007型锗二极管的额定正向工作电流为1A
。
2、高反向工作电压Udrm
加在二极管两端的反向电压高到一定值时,会将管子击穿,失去单向导电能力。为了保证使用
安全,规定了高反向工作电压值。例如,IN4001二极管反向耐压为50V,IN4007反向耐压为
1000V。
3、反向电流Idrm
反向电流是指二极管在常温(25℃)和高反向电压作用下,流过二极管的反向电流。反向电
流越小,管子的单方向导电性能越好。值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系,大约温
度每升高10℃,反向电流一倍。例如2AP1型锗二极管,在25℃时反向电流若为250uA,温
度升高到35℃,反向电流将上升到500uA,依此类推,在75℃时,它的反向电流已达8mA,不仅
失去了单方向导电特性,还会使管子过热而损坏。又如,2CP10型硅二极管,25℃时反向电流
仅为5uA,温度升高到75℃时,反向电流也不过160uA。故硅二极管比锗二极管在高温下具有较
好的稳定性。
4.动态电阻Rd
二极管特性曲线静态工作点Q附近电压的变化与相应电流的变化量之比。
5高工作频率Fm
Fm是二极管工作的上限频率。因二极管与PN结一样,其结电容由势垒电容组成。所以Fm的值主
要取决于PN结结电容的大小。若是超过此值。则单向导电性将受影响。
6,电压温度系数αuz
αuz指温度每升高一摄氏度时的稳定电压的相对变化量。uz为6v左右的稳压二极管的温度稳定
性较好
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