外加正向電壓時,在正向特性的起始部分,正向電壓很小,不足以克服PN結內電場的阻擋作用,正向電流幾乎為零,這一段稱為死區。這個不能使二極管導通的正向電壓稱為死區電壓。當正向電壓大于死區電壓以后,PN結內電場被克服,二極管正向導通,電流隨電壓增大而迅速上升。在正常使用的電流范圍內,導通時二極管的端電壓幾乎維持不變,這個電壓稱為二極管的正向電壓。當二極管兩端的正向電壓超過一定數值 ,內電場很快被削弱,特性電流迅速增長,二極管正向導通。 叫做門坎電壓或閾值電壓,硅管約為0.5V,鍺管約為0.1V。硅二極管的正向導通壓降約為0.6~0.8V,鍺二極管的正向導通壓降約為0.2~0.3V。 額定正向平均電流(IF)是二極管模塊的關鍵參數,需匹配電路最大工作電流。重慶ixys艾賽斯二極管
二極管的導通電壓與溫度呈線性關系(約-2mV/℃),這一特性使其可作為溫度傳感器使用。例如,硅二極管在恒定電流下,其正向壓降會隨溫度升高而降低,通過測量電壓變化即可推算環境溫度。這種方案成本低、電路簡單,適用于工業控制、家電溫控系統等場合。此外,集成電路(如CPU)內部常集成二極管溫度傳感器,用于實時監測芯片溫度,防止過熱損壞。雖然精度不如專業溫度傳感器(如熱電偶),但二極管測溫在大多數電子設備中已足夠可靠。 混頻二極管價格便宜嗎二極管模塊搭配散熱基板,有效降低溫升,提高系統可靠性,延長使用壽命。
光電二極管又稱光敏二極管。它的管殼上備有一個玻璃窗口,以便于接受光照。其特點是,當光線照射于它的PN結時,可以成對地產生自由電子和空穴,使半導體中少數載流子的濃度提高,在一定的反向偏置電壓作用下,使反向電流增加。因此它的反向電流隨光照強度的增加而線性增加。
當無光照時,光電二極管的伏安特性與普通二極管一樣。光電二極管作為光控元件可用于各種物體檢測、光電控制、自動報警等方面。當制成大面積的光電二極管時,可當作一種能源而稱為光電池。此時它不需要外加電源,能夠直接把光能變成電能。
二極管就是由一個PN結加上相應的電極引線及管殼封裝而成的。采用不同的摻雜工藝,通過擴散作用,將P型半導體與N型半導體制作在同一塊半導體(通常是硅或鍺)基片上,在它們的交界面就形成空間電荷區稱為PN結。PN結具有單向導電性,在PN結外加正向電壓V,在這個外加電場的作用下,PN結的平衡狀態被打破,P區中的空穴和N區的電子都往PN結方向移動,空穴和PN結P區的負離子中和,電子和PN結N區的正離子中和,這樣就使PN結變窄。隨著外加電場的增加,擴散運動進一步增強,漂移運動減弱。當外加電壓超過門檻電壓,PN結相當于一個阻值很小的電阻,也就是PN結導通。浪涌沖擊下,二極管模塊的玻璃鈍化層可能出現微裂紋,需通過耐壓測試篩查。
大電流二極管模塊(如300A整流模塊)通常采用多芯片并聯設計,其均流能力取決于芯片參數匹配和封裝對稱性。模塊制造時會篩選正向壓降(Vf)偏差<2%的芯片,并通過銅排的星型拓撲布局降低寄生電阻差異。例如,英飛凌的PrimePack模塊使用12個Si二極管芯片并聯,每個芯片配備單獨綁定線,利用銅基板的低熱阻(0.1K/W)特性保持溫度均衡。動態均流則依賴芯片的負溫度系數(NTC)特性:當某芯片電流偏大導致升溫時,其Vf降低會自然抑制電流增長,這種自調節機制使模塊在10ms短時過載下仍能保持電流分布偏差<15%。 通過灌封環氧樹脂,二極管模塊可實現 IP67 級防塵防水,適用于戶外設備。安徽外延型二極管
熱阻(Rth)越低的二極管模塊,散熱性能越好,適合持續大電流工況。重慶ixys艾賽斯二極管
二極管伏安特性
二極管具有單向導電性,二極管的伏安特性曲線如圖2所示 。二極管的伏安特性曲線在二極管加有正向電壓,當電壓值較小時,電流極小;當電壓超過0.6V時,電流開始按指數規律增大,通常稱此為二極管的開啟電壓;當電壓達到約0.7V時,二極管處于完全導通狀態,通常稱此電壓為二極管的導通電壓,用符號UD表示。
對于鍺二極管,開啟電壓為0.2V,導通電壓UD約為0.3V。在二極管加有反向電壓,當電壓值較小時,電流極小,其電流值為反向飽和電流IS。當反向電壓超過某個值時,電流開始急劇增大,稱之為反向擊穿,稱此電壓為二極管的反向擊穿電壓,用符號UBR表示。不同型號的二極管的擊穿電壓UBR值差別很大,從幾十伏到幾千伏。
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