二极管的正负二个端子。正端A称为阳极,负端K ;称为阴极。电流只能从阳极向阴极方向移
动。一些初学者容易产生这样一种错误认识:“半导体的一‘半’是一半的‘半’;而二极管
也是只有一‘半’电流流动(这是错误的),所有二极管就是半导体 ;”。其实二极管与半
导体是完全不同的东西。我们只能说二极管是由半导体组成的器件。半导体无论那个方向都能
流动电流。
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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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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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发光分类
1.按发光管发光颜色分
按发光管发光颜色分,可分成红色、橙色、绿色(又细分黄绿、标准绿和纯绿)、蓝光等。另
外,有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、
有色还是无色,上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散
射四种类型。散射型发光二极管适合做指示灯用。
2.按发光管出光面特征分
按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。
圆形灯按直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。国外通常把φ3mm的
发光二极管记作T-1;把 ;φ5mm的记作T-1(3/4);把φ4.4mm的记作T-1(1/4)。由半值角
大小可以估计圆形发光强度角分布情况。从发光强度角分布图来分有三类:
⑴高指向性。一般为尖头环氧封装,或是带金属反射腔封装,且不加散射剂。半值角为5°~20
°或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用,或与光检出器联用以组成自动检测系统
。
⑵标准型。通常作指示灯用,其半值角为20°~45°。
⑶散射型。这是视角较大的指示灯,半值角为45°~90°或更大,散射剂的量较大。
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