LED的特性使其具有諸多優勢。首先是它的高亮度。與傳統的白熾燈和熒光燈相比,LED在相同的電能消耗下能夠產生更高的亮度。這是因為LED的發光效率更高,它將電能轉化為光能的比例更大。例如,在照明領域,一個幾瓦的LED燈泡可以產生與幾十瓦的白熾燈相當的亮度,節省了能源。其次,LED的壽命極長。一般來說,LED的使用壽命可以達到數萬小時甚至更長。這是由于LED的發光原理決定的,它沒有傳統燈絲那樣容易燒斷的問題,也沒有熒光燈中的熒光粉老化等問題。在長期使用過程中,LED的亮度衰減相對緩慢,這使得它在需要長期穩定照明的場合,如路燈、建筑物照明等應用中表現出色。二極管雖小,但它在現代電子設備中發揮著巨大作用。STP20NM65N
整流橋堆是將多個二極管按照一定的電路連接方式組合在一起,實現交流電到直流電的全波整流功能。常見的整流橋堆有由四個二極管組成的單相全波整流橋和由六個二極管組成的三相全波整流橋。以單相全波整流橋為例,在交流電的正半周,兩個二極管導通,電流按一定路徑流過負載;在負半周,另外兩個二極管導通,電流方向不變,持續流過負載,從而將交流電轉換為較平滑的直流電。在各種電子設備的電源電路中,整流橋堆廣泛應用,為設備提供穩定的直流電源,相較于單個二極管組成的整流電路,整流橋堆具有更高的整流效率和更穩定的輸出特性,滿足了電子設備對電源質量的要求。ON4970在某些特殊應用中,二極管還可以作為光電器件使用。
二極管在信號處理電路中有著普遍而重要的應用,它能夠對信號進行多種方式的處理,滿足不同電路對信號的特殊要求。在限幅電路中,二極管發揮著關鍵作用。限幅電路用于限制信號的幅度,防止信號過大而損壞后續電路元件。例如,在音頻信號處理電路中,如果輸入的音頻信號幅度可能會超過功放電路的承受范圍,就可以使用二極管限幅電路。當音頻信號電壓在正常范圍內時,二極管處于截止狀態,信號正常通過。但當信號電壓超過一定值時,二極管導通,將信號電壓限制在一個安全范圍內。這種限幅功能可以通過不同的電路結構實現,如串聯一個電阻和一個二極管,或者使用多個二極管組成的雙向限幅電路,從而對信號的正、負半周都進行幅度限制。
光電二極管是一種能夠將光信號轉換為電信號的器件,其工作原理基于內光電效應。當光線照射到光電二極管的 PN 結時,光子能量激發電子 - 空穴對,在電場作用下形成光電流。光電二極管通常工作在反向偏置狀態,此時光電流與光照強度成正比,線性度好,響應速度快。在光通信系統中,光電二極管用于接收光纖傳輸的光信號,將其轉換為電信號后進行放大和解調;在光電傳感器中,通過檢測光電流的變化,可實現對物體的位置、距離、顏色等參數的測量,如自動感應門利用光電二極管檢測人體反射的紅外光,觸發開門動作。此外,雪崩光電二極管(APD)通過雪崩倍增效應,可進一步提高光信號檢測的靈敏度,適用于遠距離、弱光信號的檢測場景。二極管在發光二極管(LED)中的應用,使得現代照明技術更加節能高效。
二極管在鉗位電路中也有著獨特的應用。鉗位電路可以將信號的某一電平固定在一個特定的值上。比如在視頻信號處理中,為了確保視頻信號中的同步信號電平穩定,可使用二極管鉗位電路。它通過電容、電阻和二極管的組合,將視頻信號中的同步脈沖頂部或底部鉗位在一個固定電壓上。這樣,無論信號在傳輸過程中如何變化,同步信號的電平都能保持穩定,便于后續的同步分離和信號處理操作。在數字電路中,二極管可用于邏輯電平轉換。例如,當需要將一個高電平信號從一種邏輯標準轉換為另一種邏輯標準時,可以利用二極管的單向導電性和電壓降特性。通過適當的電路設計,二極管可以將輸入的高電平信號降低一定的電壓值,使其符合目標邏輯電平的要求。這種電平轉換在不同類型數字電路之間的接口設計中非常重要,能夠確保信號在不同邏輯電平的電路之間準確傳遞,實現系統的兼容性。二極管的工作溫度范圍對其性能和使用壽命有重要影響。PUSB3FA2Z穩壓二極管SOT1176-1
二極管在不同的工作狀態下,可以展現出不同的電學特性,滿足不同的電路需求。STP20NM65N
二極管的反向特性曲線反映了二極管在反向偏置時的電流與電壓的關系。在反向偏置的情況下,二極管中只有少數載流子形成的微弱反向電流。當反向電壓較小時,反向電流幾乎保持不變,這個電流稱為反向飽和電流。隨著反向電壓的繼續增加,當反向電壓達到二極管的擊穿電壓時,二極管的反向電流會急劇增加。如果不加以限制,過大的反向電流會導致二極管損壞。不過,在穩壓二極管中,正是利用了這種反向擊穿特性來實現穩壓功能。通過對反向特性曲線的分析,可以了解二極管的反向耐壓能力和擊穿特性。STP20NM65N