二极管分类、特征、应用电路、检测

1、 姓名：赵正华 专业：电子与通信工程队会报告常用二极管型号、特点及应用介绍l二极管概述l二极管分类及应用电路（整流二极管，检波二极管，开关二极管，稳压二极管，快速恢复二极管，肖特基二极管，瞬态电压抑制二极管，发光二极管，双向触发二极管，变容二极管，光敏二极管）l二极管的识别与检测二极管概述二极管概述二极管又称晶体二极管二极管又称晶体二极管, ,简称二极管简称二极管(diode)(diode)，它是一种能，它是一种能够单向传导电流的电子器件。在半导体二极管内部有一个够单向传导电流的电子器件。在半导体二极管内部有一个PNPN结两个引线端子，外部有一个管壳，这种电子器件按照结两个引线端子，外部有一个

2、管壳，这种电子器件按照外加电压的方向，具备单向电流的传导性。外加电压的方向，具备单向电流的传导性。二极管概述1 1、按照所用的半导体材料：可分为、按照所用的半导体材料：可分为锗管锗管和和硅管硅管。2 2、根据其不同用途：可分为检波二极管、整流二极管、根据其不同用途：可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。稳压二极管、开关二极管等。3 3、按照管芯结构：可分为、按照管芯结构：可分为点接触型二极管点接触型二极管、面接触型二面接触型二极管极管及及平面型二极管平面型二极管。二极管分类二极管分类：二极管概述PNPN结面积小，结电容小，结面积小，结电容小，用于高频小电流电路。用于高频小电流

3、电路。PNPN结面积大，结电容大，结面积大，结电容大，用于工频大电流整流电路。用于工频大电流整流电路。二极管概述往往用于集成电路制造工艺中。往往用于集成电路制造工艺中。结面积大，则用于大功率整流。结面积大，则用于大功率整流。结面积小，则用于高频、脉冲结面积小，则用于高频、脉冲和开关电路中。和开关电路中。二极管概述二极管的伏安特性二极管的伏安特性：第一象限的是正向第一象限的是正向伏安特性曲线伏安特性曲线第三象限的是反向第三象限的是反向伏安特性曲线。伏安特性曲线。硅硅二极管的死区电压二极管的死区电压0.5 V左右，导通压降约左右，导通压降约0.7 V锗锗二极管的死区电压二极管的死区电压0.1 V左

4、右，导通压降约左右，导通压降约0.2 V 二极管概述温度对伏安特性的影响温度对伏安特性的影响：二极管是温度的敏感器件，温二极管是温度的敏感器件，温度的变化对其伏安特性的影响度的变化对其伏安特性的影响主要表现为：主要表现为：随着温度的升高，其正向特性随着温度的升高，其正向特性曲线左移，即正向压降减小；曲线左移，即正向压降减小；反向特性曲线下移，即反向电反向特性曲线下移，即反向电流增大。一般在室温附近，温流增大。一般在室温附近，温度每升高度每升高11，其正向压降减，其正向压降减小小2 22.5mV2.5mV；温度每升高；温度每升高1010，反向电流大约增大反向电流大约增大1 1倍左右。倍左右。二极

5、管概述二极管的参数：二极管的参数：最大反向工作电压最大反向工作电压V VRMRM 最大整流电流最大整流电流IF指管子长期运行时，允许通过的最大正向平均电流，其值指管子长期运行时，允许通过的最大正向平均电流，其值与与PNPN结面积及外部散热条件等有关。因为电流通过管子时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，温度超过容许限度时，就会使会使管芯发热，温度上升，温度超过容许限度时，就会使管芯过热而损坏。管芯过热而损坏。加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，为了保证使用安全，穿，为了保证使用安全，一般只按反向击

6、穿电压一般只按反向击穿电压VBR的一的一半计算。半计算。反向电流反向电流IR指管子未击穿之前的反向电流，其值愈小，则管子的单指管子未击穿之前的反向电流，其值愈小，则管子的单向导电性愈好。向导电性愈好。正向压降正向压降VF在规定的正向电流下，二极管的正向电压降。在规定的正向电流下，二极管的正向电压降。电压温度系数电压温度系数二极管工作的上限频率，超过该频率，结电容起作用，二极管工作的上限频率，超过该频率，结电容起作用，二极管将不能很好的体现单向导电性。二极管将不能很好的体现单向导电性。最高工作频率最高工作频率fM温度每升高一摄氏度时的稳定电压的相对变化量。温度每升高一摄氏度时的稳定电压的相对变化

7、量。整流二极管整流二极管整流二极管(rectifier diode)(rectifier diode)一种用于将交流电转变为直流电的半一种用于将交流电转变为直流电的半导体器件，外加正电压时，能通过大导体器件，外加正电压时，能通过大电流，具有低的电压降（典型值为电流，具有低的电压降（典型值为0.7V0.7V）, ,称为正向导通状态。若加相反称为正向导通状态。若加相反的电压的电压, ,可承受高的反向电压，流过很可承受高的反向电压，流过很小的反向电流（称反向漏电流），称小的反向电流（称反向漏电流），称为反向阻断状态。为反向阻断状态。这种器件的结面积较大，能通过较大这种器件的结面积较大，能通过较大电流

8、（可达上千安），但工作频率不电流（可达上千安），但工作频率不高，一般在几十千赫以下。整流二极高，一般在几十千赫以下。整流二极管主要用于各种低频半波整流电路，管主要用于各种低频半波整流电路，如需达到全波整流需连成整流桥使用。如需达到全波整流需连成整流桥使用。整流二极管一般为平面型硅二极管，用于各种电源整流电路整流二极管一般为平面型硅二极管，用于各种电源整流电路中。中。选用整流二极管时，主要应考虑其最大整流电流、最大反向选用整流二极管时，主要应考虑其最大整流电流、最大反向工作电流、截止频率及反向恢复时间等参数。工作电流、截止频率及反向恢复时间等参数。普通串联稳压电源电路中使用的整流二极管，对截止频

9、率的普通串联稳压电源电路中使用的整流二极管，对截止频率的反向恢复时间要求不高，只要根据电路的要求选择最大整流反向恢复时间要求不高，只要根据电路的要求选择最大整流电流和最大反向工作电流符合要求的整流二极管即可。例如，电流和最大反向工作电流符合要求的整流二极管即可。例如，1N1N系列、系列、2CZ2CZ系列、系列、RLRRLR系列等。系列等。开关稳压电源的整流电路及脉冲整流电路中使用的整流二极开关稳压电源的整流电路及脉冲整流电路中使用的整流二极管，应选用工作频率较高、反向恢复时间较短的整流二极管管，应选用工作频率较高、反向恢复时间较短的整流二极管（例如（例如RURU系列、系列、EUEU系列、系列、

10、V V系列、系列、1SR1SR系列等）或选择快恢复系列等）或选择快恢复二极管。二极管。检波二极管检波（也称解调）二极管，作用是利用其单向导电性将高检波（也称解调）二极管，作用是利用其单向导电性将高频或中频无线电信号中的低频信号或音频信号取出来，广频或中频无线电信号中的低频信号或音频信号取出来，广泛应用于半导体收音机、收录机、电视机及通信等设备的泛应用于半导体收音机、收录机、电视机及通信等设备的小信号电路中，其工作频率较高，处理信号幅度较弱。小信号电路中，其工作频率较高，处理信号幅度较弱。因检波是对高频波整流，二极管的结电容一定要小，因检波是对高频波整流，二极管的结电容一定要小， 所以所以选用点

11、接触二极管。能用于高频检波的二极管大多能用于选用点接触二极管。能用于高频检波的二极管大多能用于限幅、箝位、开关和调制电路。限幅、箝位、开关和调制电路。常用的国产检波二极管有常用的国产检波二极管有2AP2AP系列锗玻璃封装二极管。常用系列锗玻璃封装二极管。常用的进口检波二极管有的进口检波二极管有1N34/A1N34/A、1N601N60等。等。（1 1）从调幅收音机天线下来）从调幅收音机天线下来的就是调幅信号。的就是调幅信号。 （2 2）信号的中间部分是频率）信号的中间部分是频率很高的载波信号，它的上下很高的载波信号，它的上下端是调幅信号的包络，其包端是调幅信号的包络，其包络就是所需要的音频信号

12、。络就是所需要的音频信号。 （3 3）上包络信号和下包络信）上包络信号和下包络信号对称，但是信号相位相反，号对称，但是信号相位相反，收音机最终只要其中的上包收音机最终只要其中的上包络信号，下包络信号不用，络信号，下包络信号不用，中间的高频载波信号也不需中间的高频载波信号也不需要。要。检波电路工作原理锗检波二极管常用的特性参数：锗检波二极管常用的特性参数：正向电压降正向电压降 额定正向电流额定正向电流 最高反向工作电压击穿最高反向工作电压击穿电压电压 零点结电容检波效率零点结电容检波效率故障检测方法及电路故障分析：故障检测方法及电路故障分析：对于检波二极管不能用测量直流电压的方法来进行检测，对于

13、检波二极管不能用测量直流电压的方法来进行检测，因这这种二极管不工作在直流电压中，所以要采用测量正因这这种二极管不工作在直流电压中，所以要采用测量正向和反向电阻的方法来判断检波二极管质量。向和反向电阻的方法来判断检波二极管质量。 当检波二极管开路和短路时，都不能完成检波任务，所以当检波二极管开路和短路时，都不能完成检波任务，所以收音电路均会出现收音无声故障。收音电路均会出现收音无声故障。倍压检波电路工作原理分析电路中的电路中的C2C2和和VD1VD1、VD2VD2构成二倍压检波电路，在收音机电路构成二倍压检波电路，在收音机电路中用来将调幅信号转换成音频信号。电路中的中用来将调幅信号转换成音频信号

14、。电路中的C3C3是检波后的是检波后的滤波电容。通过这一倍压检波电路得到的音频信号，经耦合滤波电容。通过这一倍压检波电路得到的音频信号，经耦合电容电容C5C5加到音频放大管中。加到音频放大管中。开关是为在电路上进行开关是为在电路上进行 开开 、 关关 而特殊设计制造的一类二而特殊设计制造的一类二极管。它由导通变为截止或由截止变为导通所需的时间比一极管。它由导通变为截止或由截止变为导通所需的时间比一般二极管短，常见的有般二极管短，常见的有2AK2AK、2DK2DK等系列。等系列。为能使二极管的开关特性更好，可通过制作工艺，使其正向为能使二极管的开关特性更好，可通过制作工艺，使其正向电阻特小，反向

15、电阻特大，以提高其开关速度。电阻特小，反向电阻特大，以提高其开关速度。开关二极管有一个很重要的参数：反向恢复时间。它是指开开关二极管有一个很重要的参数：反向恢复时间。它是指开关二极管从导通到截止所需要的时间。此时间越短越好。关二极管从导通到截止所需要的时间。此时间越短越好。由于开关二极管具有开关速度快、寿命长、无触点、体积小、由于开关二极管具有开关速度快、寿命长、无触点、体积小、可靠性高等特点，所以被广泛用于各种自控电路、通信电路、可靠性高等特点，所以被广泛用于各种自控电路、通信电路、仪器仪表电路、家用电脑电路和电视机、影碟机、录像机等仪器仪表电路、家用电脑电路和电视机、影碟机、录像机等电路中

16、。电路中。开关二极管开关二极管大体分为两种类型：一种是普通型开关二极管；开关二极管大体分为两种类型：一种是普通型开关二极管；一种是电压型开关二极管。普通型又分为一般低速型、高一种是电压型开关二极管。普通型又分为一般低速型、高速型、超高速型、高反压型、低功耗型等。最常用的或者速型、超高速型、高反压型、低功耗型等。最常用的或者说用得最多的是普通型。说用得最多的是普通型。中速开关电路和检波电路可以选用中速开关电路和检波电路可以选用2AK2AK系列普通开关二极管。系列普通开关二极管。高速开关电路可以选用高速开关电路可以选用RLSRLS系列、系列、1sS1sS系列、系列、1N1N系列、系列、2CK2CK

17、系系列的高速开关二极管。要根据应用电路的主要参数列的高速开关二极管。要根据应用电路的主要参数( (例如正例如正向电流、最高反向电压、反向恢复时问等向电流、最高反向电压、反向恢复时问等) )来选择开关二极来选择开关二极管的具体型号。管的具体型号。开关二极管的分类与选用(1)(1)开关开关S1S1断开时断开时, ,直流电压直流电压+V+V无法加到无法加到VD1VD1的正极的正极, ,这时这时VD1VD1截止截止, ,其正极与负极之间的电阻很大其正极与负极之间的电阻很大, ,相当于相当于VD1VD1开路开路, ,这样这样C2C2不能接入电路不能接入电路,L1,L1只是与只是与C1C1并联构成并联构成

18、LCLC并联谐振电路。并联谐振电路。(2)(2)开关开关S1S1接通时接通时, ,直流电压直流电压+V+V通过通过S1S1和和R1R1加到加到VD1VD1的正极的正极, ,使使VD1VD1导通导通, ,这样这样C2C2接入电路接入电路, ,且与电容且与电容C1C1并联并联,L1,L1与与C1C1、C2C2构成构成LCLC并联谐振电路。并联谐振电路。开关二极管电路分析稳压二极管管稳压二极管管稳压二极管( (又叫齐纳二极管又叫齐纳二极管) )，符号：，符号： ，是一种，是一种用于稳定电压的单用于稳定电压的单PNPN结二极管，它是利用结二极管，它是利用PNPN结的击穿区具有结的击穿区具有稳定电压的特

19、性来工作的。要理解稳压二极管的工作原理，稳定电压的特性来工作的。要理解稳压二极管的工作原理，只要了解二极管的反向特性就行了。只要了解二极管的反向特性就行了。现在常用的稳压管的主要材料是半导体硅。现在常用的稳压管的主要材料是半导体硅。 在硅稳压管的在硅稳压管的反向电压击穿区内，电流变化很大，而其电压基本不变。反向电压击穿区内，电流变化很大，而其电压基本不变。稳压二极管在电路中常用稳压二极管在电路中常用“ZD”“ZD”加数字表示，如：加数字表示，如：ZD5ZD5表示表示编号为编号为5 5的稳压管。的稳压管。常用的国产稳压二极管型号有常用的国产稳压二极管型号有2CW2CW系列和系列和2DW2DW系列

20、，常用的系列，常用的进口稳压二极管型号有进口稳压二极管型号有1N411N41系列、系列、1N461N46系列、系列、1N471N47系列等。系列等。（1 1）稳定电压稳定电压VZVZ Vz Vz稳压管反向击穿后其电流为规定值时稳压管反向击穿后其电流为规定值时它两端的电压值。它两端的电压值。（2 2）稳定电流稳定电流IZ IZ IZ IZ是指稳压管正常工作时的参考电流。是指稳压管正常工作时的参考电流。Iz Iz 通常在最小稳定电流通常在最小稳定电流IZminIZmin与最大稳定电流与最大稳定电流IZmaxIZmax之间。之间。 （3 3）动态电阻动态电阻rZrZ rZ rZ是指在稳压管正常工作的

21、范围内，电是指在稳压管正常工作的范围内，电压的微变量与电流的微变量之比。压的微变量与电流的微变量之比。rZ rZ 越小，表明稳压管性越小，表明稳压管性能越好。能越好。 （4 4）额定功耗额定功耗PZPZ Pz Pz是由管子温升所决定的参数，其数值是由管子温升所决定的参数，其数值为稳定电压为稳定电压VzVz和允许最大电流和允许最大电流IzmIzm的乘积。的乘积。（5 5）温度系数温度系数 是指是指VzVz受温度影响的程度。硅稳压管受温度影响的程度。硅稳压管在在VZVZ4V4V时时0 0；在；在VZVZ7V7V时，时，0 0；在；在VZ = 4VZ = 47V7V时，时，很小很小 。稳压二极管的参

22、数稳压二极管稳压二极管D D是作为过压保护器是作为过压保护器件。只要电源电压件。只要电源电压VSVS超过二极管超过二极管的稳压值的稳压值D D就导通，使继电器就导通，使继电器J J吸吸合负载合负载RLRL就与电源分开。就与电源分开。浪涌保护电路浪涌保护电路过压保护电路过压保护电路ECEC是电视机主供电压，当是电视机主供电压，当ECEC电压电压过高时，过高时，D D导通，三极管导通，三极管BGBG导通，导通，其集电极电位将由原来的高电平其集电极电位将由原来的高电平（5V5V）变为低电平，通过待机控）变为低电平，通过待机控制线的控制使电视机进入待机保制线的控制使电视机进入待机保护状态。护状态。稳压

23、二极管的应用在电感线圈上并联接入一只合适的稳在电感线圈上并联接入一只合适的稳压二极管的话，当线圈在导通状态切压二极管的话，当线圈在导通状态切断时，由于其电磁能释放所产生的高断时，由于其电磁能释放所产生的高压就被二极管压就被二极管D D所吸收，所以当开关所吸收，所以当开关断开时，开关的电弧也就被消除了。断开时，开关的电弧也就被消除了。电弧抑制电路电弧抑制电路串联型稳压电路串联型稳压电路在此电路中，串联稳压管，在此电路中，串联稳压管，BGBG的的基极被稳压二极管基极被稳压二极管D D钳定在钳定在13V13V，那么其发射极就输出恒定的那么其发射极就输出恒定的12V12V电电压了压了. .这个电路在很

24、多场合下都有这个电路在很多场合下都有应用。应用。快速恢复二极管快恢复二极管（简称快恢复二极管（简称FRDFRD）具有开关特性好，反向恢复时间）具有开关特性好，反向恢复时间短、正向电流大、体积小、安装简便等优点。主要应用于短、正向电流大、体积小、安装简便等优点。主要应用于开关电源、开关电源、PWMPWM脉宽调制器、变频器等电子电路中，作为高脉宽调制器、变频器等电子电路中，作为高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管使用。频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管使用。 快恢复二极管的内部结构与普通快恢复二极管的内部结构与普通PNPN结二极管不同，它属于结二极管不同，它属于PINPIN结型二极管，即在结型

25、二极管，即在P P型硅材料与型硅材料与N N型硅材料中间增加了基型硅材料中间增加了基区区I I，构成，构成PINPIN硅片。因基区很薄，反向恢复电荷很小，所硅片。因基区很薄，反向恢复电荷很小，所以快恢复二极管的反向恢复时间较短，正向压降较低，反以快恢复二极管的反向恢复时间较短，正向压降较低，反向击穿电压（耐压值）较高。向击穿电压（耐压值）较高。常用的小功率快恢复二极管有常用的小功率快恢复二极管有FRFR系列和系列和PFRPFR系列等，常用系列等，常用的中、大功率快恢复二极管有的中、大功率快恢复二极管有RCRC系列、系列、MURMUR系列、系列、CTLCTL系列系列等，参数如下：等，参数如下：常

26、用快恢复二极管及参数反向恢复时间反向恢复时间是快速恢复二极管的一个重要参数，是指电流反向恢复时间是快速恢复二极管的一个重要参数，是指电流通过零点由正向转换到规定低值的时间间隔。它是衡量高频通过零点由正向转换到规定低值的时间间隔。它是衡量高频续流及整流器件性能的重要技术指标。续流及整流器件性能的重要技术指标。续流二极管通常和储能元件一续流二极管通常和储能元件一起使用，其作用是防止电路中起使用，其作用是防止电路中电压电流的突变，为反向电动电压电流的突变，为反向电动势提供耗电通路。电感线圈可势提供耗电通路。电感线圈可以经过它给负载提供持续的电以经过它给负载提供持续的电流，以免负载电流突变，起到流，以

27、免负载电流突变，起到平滑电流的作用！在开关电源平滑电流的作用！在开关电源中，就能见到一个由二极管和中，就能见到一个由二极管和电阻串连起来构成的的续流电电阻串连起来构成的的续流电路。路。续流二极管续流二极管应用举例肖特基二极管肖特基二极管肖特基二极管（SchottkyBarrierDiode,SBDSchottkyBarrierDiode,SBD）是以其发明人肖特基博士命名是以其发明人肖特基博士命名的，的，SBDSBD不是利用不是利用P P型半导体与型半导体与N N型半导体接触形成型半导体接触形成PNPN结原理结原理制作的，而是利用金属与半导制作的，而是利用金属与半导体接触形成的金属半导体结体接

28、触形成的金属半导体结原理制作的。因此，原理制作的。因此，SBDSBD也称也称为金属半导体（接触）二极为金属半导体（接触）二极管或表面势垒二极管，它是一管或表面势垒二极管，它是一种热载流子二极管种热载流子二极管。优点：优点：1 1）正向导通门限电压和正向压降都比）正向导通门限电压和正向压降都比PNPN结二极管低（约低结二极管低（约低0.2V0.2V）。）。2 2）反向回复时间短，可以小到几纳秒，开关速度非常快，）反向回复时间短，可以小到几纳秒，开关速度非常快，开关损耗也特别小，尤其适合于高频应用。开关损耗也特别小，尤其适合于高频应用。缺点：缺点：1 1）反向击穿电压比较低）反向击穿电压比较低2

29、2）比）比PNPN结二极管更容易受结二极管更容易受热击穿，反向漏电流比热击穿，反向漏电流比PNPN结结二极管大。二极管大。SBD特点常用的有引线式肖特基二极管有常用的有引线式肖特基二极管有D80-004D80-004、B82-004B82-004、MBR1545MBR1545、MBR2535MBR2535等型号，参数见表：等型号，参数见表：常用型号及参数常用的表面封装肖特基二极管有常用的表面封装肖特基二极管有FBFB系列，其参数见表：系列，其参数见表：这是肖特基二极管在步进电这是肖特基二极管在步进电机驱动电路中的应用，机驱动电路中的应用，VD1VD1、VD2VD2、VD3VD3和和VD4VD4

30、为肖特基二为肖特基二极管。极管。利用肖特基二极管的管压降利用肖特基二极管的管压降小、恢复时间快的特点，这小、恢复时间快的特点，这样大部分电流就流过外部的样大部分电流就流过外部的肖特基二极管，集成电路肖特基二极管，集成电路AlAl内部的功耗就小了很多，提内部的功耗就小了很多，提高了热稳定性能，也就提高高了热稳定性能，也就提高了可靠性。了可靠性。SBD应用瞬态电压抑制二极管瞬态二极管（简称瞬态二极管（简称TVSTVS），是一种二极管形式的高效能保护），是一种二极管形式的高效能保护器件。当器件。当TVS TVS 二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以它能以

31、1010的负的负1212次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。件，免受各种浪涌脉冲的损坏。它具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流它具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流 低、击穿电压偏低、击穿电压偏差差 、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点。、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点。TVS的主要参数1 1）击穿电压击穿电压V V(

32、BR)(BR)2 2）最大反向脉冲峰值电流最大反向脉冲峰值电流I Ipppp在反向工作时，在规定的脉冲条件下，器件允许通过的最在反向工作时，在规定的脉冲条件下，器件允许通过的最大脉冲峰值电流。大脉冲峰值电流。3 3）最大反向工作电压最大反向工作电压V VRWMRWM（或变位电压）（或变位电压） 器件反向工作时，在规定的器件反向工作时，在规定的I IR R下，器件两端的电压值称为最下，器件两端的电压值称为最大反向工作电压大反向工作电压V VRWMRWM。通常。通常V VRWMRWM= =（0.80.90.80.9）V V(BR)(BR)。在这个电。在这个电压下，器件的功率消耗很小。使用时，应使压

33、下，器件的功率消耗很小。使用时，应使V VRWMRWM不低于被保不低于被保护器件或线路的正常工作电压。护器件或线路的正常工作电压。4 4）最大箝位电压最大箝位电压VCVC(max)(max)在脉冲峰值电流在脉冲峰值电流IppIpp作用下器件两端的最大电压值称为最大作用下器件两端的最大电压值称为最大 箝位电压。使用时，应使箝位电压。使用时，应使VCVC(max)(max)不高于被保护器件的最大允不高于被保护器件的最大允许安全电压。许安全电压。5 5）反向脉冲峰值功率反向脉冲峰值功率P PPRPR TVSTVS的的PPRPPR取决于脉冲峰值电流取决于脉冲峰值电流IPPIPP和最大箝位电压和最大箝位

34、电压VCVC(max)(max)，除，除此以外，还和脉冲波形、脉冲时间及环境温度有关。此以外，还和脉冲波形、脉冲时间及环境温度有关。 6 6）电容电容CPPCPPTVSTVS的电容由硅片的面积和偏置电压来决定，电容在零偏情况的电容由硅片的面积和偏置电压来决定，电容在零偏情况下，随偏置电压的增加，该电容值呈下降趋势。电容的大小下，随偏置电压的增加，该电容值呈下降趋势。电容的大小会影响会影响TVSTVS器件的响应时间。器件的响应时间。7 7）漏电流漏电流I IR R 当最大反向工作电压施加到当最大反向工作电压施加到TVSTVS上时，上时，TVSTVS管有一个漏电流管有一个漏电流I IR R，当当T

35、VSTVS用于高阻抗电路时，这个漏电流是一个重要的参数用于高阻抗电路时，这个漏电流是一个重要的参数TVS选用原则在选用在选用TVSTVS时，必须考虑电路的具体条件，一般应遵循以时，必须考虑电路的具体条件，一般应遵循以下原则：下原则： 一、一、 大箝位电压大箝位电压VCVC(MAX(MAX）不大于电路的最大允许安全电不大于电路的最大允许安全电压。压。 二、二、 最大反向工作电压（变位电压）最大反向工作电压（变位电压）V VRWMRWM不低于电路的不低于电路的最大工作电压，一般可以选最大工作电压，一般可以选V VRWMRWM等于或略高于电路最大工等于或略高于电路最大工作电压。作电压。 三、三、 额

36、定的最大脉冲功率，必须大于电路中出现的最额定的最大脉冲功率，必须大于电路中出现的最大瞬态浪涌功率。大瞬态浪涌功率。TVS应用示例TVS1TVS1对整个电路（包括变压器）进行保护。对整个电路（包括变压器）进行保护。 TVS2TVS2对其后的电路（除变压器外的整个电路）提供高度的保对其后的电路（除变压器外的整个电路）提供高度的保护。由于变压器的物理性质有如一个大的串联电阻，当受到护。由于变压器的物理性质有如一个大的串联电阻，当受到浪涌冲击时，断路的机会很少。浪涌冲击时，断路的机会很少。 TVS3TVS3对负载提供全面的保护。在此采用的是成本较低的单极对负载提供全面的保护。在此采用的是成本较低的单极

37、TVSTVS二极管。二极管。发光二极管发光二极管是由发光二极管是由-族化合物，如族化合物，如GaAsGaAs（砷化镓）、（砷化镓）、GaPGaP（磷化镓）、（磷化镓）、GaAsPGaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是是PNPN结，在正向电压下，电子由结，在正向电压下，电子由N N区注入区注入P P区，空穴由区，空穴由P P区注区注入入N N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。载流子（多子）复合而发光。光二极管的功耗低、体积小，色彩鲜艳、响应速度快、寿光二极管的功耗低、

38、体积小，色彩鲜艳、响应速度快、寿命长，所以常用作收录机、收音机和电子仪器的电平指示命长，所以常用作收录机、收音机和电子仪器的电平指示器、调谐指示器、电源指示器等。发光二极管在正向导通器、调谐指示器、电源指示器等。发光二极管在正向导通时有一定稳压作用，还可作直流稳压器中的稳压二极管，时有一定稳压作用，还可作直流稳压器中的稳压二极管，提供基准电压，兼作电源指示灯。提供基准电压，兼作电源指示灯。LEDLED的控制模式有恒流和恒压两种，有多种调光方式，比如的控制模式有恒流和恒压两种，有多种调光方式，比如模拟调光和模拟调光和PWMPWM调光，大多数的调光，大多数的LEDLED都采用的是恒流控制，都采用的

39、是恒流控制，这样可以保持这样可以保持LEDLED电流的稳定。电流的稳定。发光二极管还可分为普通单色发光二极管、高亮度发光二发光二极管还可分为普通单色发光二极管、高亮度发光二极管、超高亮度发光发光二极管、变色发光二极管、闪烁极管、超高亮度发光发光二极管、变色发光二极管、闪烁发光二极管、电压控制型发光二极管、红外发光二极管和发光二极管、电压控制型发光二极管、红外发光二极管和负阻发光二极管等。负阻发光二极管等。LED特点和分类1 1）普通单色发光二极管普通单色发光二极管可用各种直流、交流、脉冲等电源驱动点亮。属于电流控制可用各种直流、交流、脉冲等电源驱动点亮。属于电流控制型半导体器件，使用时需串接合

40、适的限流电阻。发光颜色与型半导体器件，使用时需串接合适的限流电阻。发光颜色与发光的波长有关，而发光的波长又取决于所用的半导体材料。发光的波长有关，而发光的波长又取决于所用的半导体材料。常用的国产普通单色发光二极管有常用的国产普通单色发光二极管有BTBT（厂标型号）系列、（厂标型号）系列、FGFG（部标型号）系列和（部标型号）系列和2EF2EF系列。常用的进口普通单色发光二系列。常用的进口普通单色发光二极管有极管有SLRSLR系列和系列和SLCSLC系列等。系列等。2 2）高亮度单色发光二极管高亮度单色发光二极管高亮度单色发光二极管使用砷铝化镓（高亮度单色发光二极管使用砷铝化镓（GaAlAsGa

41、AlAs）等材料，超）等材料，超高亮度单色发光二极管使用磷铟砷化镓（高亮度单色发光二极管使用磷铟砷化镓（GaAsInPGaAsInP）等材料，）等材料，亮度比普通单色发光二极管高很多。亮度比普通单色发光二极管高很多。3 3）变色发光二极管变色发光二极管变色发光二极管发光颜色种类可分为双色发光二极管、三色发变色发光二极管发光颜色种类可分为双色发光二极管、三色发光二极管和多色（有红、蓝、绿、白四种颜色）发光二极管。光二极管和多色（有红、蓝、绿、白四种颜色）发光二极管。常用的双色发光二极管有常用的双色发光二极管有2EF2EF系列和系列和TBTB系列，常用的三色发光系列，常用的三色发光二极管有二极管有

42、2EF3022EF302、2EF3122EF312、2EF3222EF322等型号。等型号。4 4）闪烁发光二极管闪烁发光二极管闪烁发光二极管（闪烁发光二极管（BTSBTS）是一种由）是一种由CMOSCMOS集成电路和发光二极管集成电路和发光二极管组成的特殊发光器件，可用于报警指示及欠压、超压指示。组成的特殊发光器件，可用于报警指示及欠压、超压指示。5 5）电压控制型发光二极管电压控制型发光二极管BTVBTV是将发光二极管和限流电阻集成制作为一体，使用时可直是将发光二极管和限流电阻集成制作为一体，使用时可直接并接在电源两端。使普通红光发光二极管电压可以工作在接并接在电源两端。使普通红光发光二极

43、管电压可以工作在3 31010伏如伏如YX503URCYX503URC，YX304URC,YX503BRCYX304URC,YX503BRC电压型电压型LEDLED发光二极管。发光二极管。6 6）红外发光二极管红外发光二极管红外发光二极管也称红外线发射二极管，它是可以将电能直红外发光二极管也称红外线发射二极管，它是可以将电能直接转换成红外光（不可见光）并能辐射出去的发光器件，主接转换成红外光（不可见光）并能辐射出去的发光器件，主要应用于各种光控及遥控发射电路中。要应用于各种光控及遥控发射电路中。红外发光二极管的结构、原理与普通发光二极管相近，只是红外发光二极管的结构、原理与普通发光二极管相近，

44、只是使用的半导体材料不同。红外发光二极管通常使用砷化镓使用的半导体材料不同。红外发光二极管通常使用砷化镓（GaAsGaAs）、砷铝化镓（）、砷铝化镓（GaAlAsGaAlAs）等材料，采用全透明或浅蓝）等材料，采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。色、黑色的树脂封装。常用的红外发光二极管有常用的红外发光二极管有SIRSIR系列、系列、SIMSIM系列、系列、PLTPLT系列、系列、GLGL系列、系列、HIRHIR系列和系列和HGHG系列等。系列等。LEDLED的伏安特性和一般的二极管伏安特性非常相似。只不过的伏安特性和一般的二极管伏安特性非常相似。只不过通常曲线很陡。通常曲线很陡。LED的伏安特

45、性黄光二极管的正向V-I特性曲线LEDLED工作时应合理的选定工作电流，工作时应合理的选定工作电流，LEDLED的正向极限电流一的正向极限电流一般在般在50mA50mA左右，左右，LEDLED的发光强度仅在一定范围内与的发光强度仅在一定范围内与I IF F成正比成正比, ,当当I IF F20MA20MA时时, ,亮度的增强已经无法用内眼分出来亮度的增强已经无法用内眼分出来. .因此因此LEDLED的工作电流的工作电流I IF F一般选在一般选在10-20mA10-20mA比较合理比较合理. .除此之外还应考除此之外还应考虑其余参数：虑其余参数：（1 1）允许功耗）允许功耗P Pm m（2 2

46、）正向工作电压）正向工作电压V VF F（3 3）最大反向电压）最大反向电压V VRmRm（4 4）工作环境）工作环境toptopm mLED的工作条件LED点阵8x88x8点阵等效电路图点阵等效电路图在设计点阵屏的时候一定要注意LED的正向工作电流和正向电压，过低会导致LED亮度不够，过高会使得LED容易烧坏。同时，还要考虑温度等因素的影响用用LEDLED作白炽灯开关指示作白炽灯开关指示灯的电路如图所示。当灯的电路如图所示。当开关断开灯泡熄灭时，开关断开灯泡熄灭时，电流经电流经R R、LED LED 和灯泡和灯泡ELEL形成回路，形成回路，LEDLED亮，方便亮，方便人们在黑暗中找到开关。人

47、们在黑暗中找到开关。此时曲于回路中的电流此时曲于回路中的电流很小，灯泡是不会亮的。很小，灯泡是不会亮的。当接通开关时，灯泡被当接通开关时，灯泡被点亮，而点亮，而LEDLED则熄灭。则熄灭。交流开关指示灯交流开关指示灯发光二极管应用示例双向触发二极管双向触发二极管亦称二端交流器件（双向触发二极管亦称二端交流器件（DIACDIAC），双向触发二极），双向触发二极管是与双向晶闸管同时问世的，双向触发二极管（管是与双向晶闸管同时问世的，双向触发二极管（DIACDIAC）属）属三层结构，具有对称性的二端半导体器件。常用来触发双向三层结构，具有对称性的二端半导体器件。常用来触发双向可控硅可控硅 ，在电路中

48、作过压保护等用途。，在电路中作过压保护等用途。双向触发二极管的结构、符号、等效电路及伏安特性如图所双向触发二极管的结构、符号、等效电路及伏安特性如图所示。示。双向触发二极管型号和参数图中是由双向触发二极管与双向晶闸管组成的过压保护电图中是由双向触发二极管与双向晶闸管组成的过压保护电路。当瞬态电压超过路。当瞬态电压超过 DIACDIAC 的转折电压时，的转折电压时， DIACDIAC 导通并触导通并触发双向晶闸管也导通，使后面的负载免受过压损害。发双向晶闸管也导通，使后面的负载免受过压损害。DIAC应用示例变容二极管（变容二极管（VaractorsVaractors），又称为电压调谐电容），又称

49、为电压调谐电容（VoltageVoltage variablevariable CapactorsCapactors，VVCVVC）或调谐二极管）或调谐二极管（TuningTuning DiodesDiodes），当在二极管两端加上反向偏压时，会），当在二极管两端加上反向偏压时，会产生电容效应，通常变容二极管的电容量，随反向偏压增产生电容效应，通常变容二极管的电容量，随反向偏压增大而减小。变容二极管优点主要表现在：大而减小。变容二极管优点主要表现在：（1 1）体型小巧易于安装；）体型小巧易于安装；（2 2）易于实现自动电子调谐（）易于实现自动电子调谐（AutoAuto ElectronicEl

50、ectronic TuningTuning），），方便遥控的电子调谐器的设计。如今的电视系统或通信系方便遥控的电子调谐器的设计。如今的电视系统或通信系统中的频道选择及呼叫等电路，基本上都由变容二极管完统中的频道选择及呼叫等电路，基本上都由变容二极管完成。成。变容二极管容压特性等效电路图和符号工作原理常用的国产变容二极管有常用的国产变容二极管有2CC2CC系列和系列和2CB2CB系列，进口变容二极系列，进口变容二极管有管有S S系列、系列、MVMV系列、系列、KVKV系列、系列、1T1T系列、系列、1SV1SV系列等。系列等。常用型号及参数变容二极管应用电路电容电容ClCl与变容二极管与变容二极

51、管VD1VD1结电容串联，然后与结电容串联，然后与LlLl弗联构成弗联构成LCLC并联谐振电路。正极性的直流电压通过电阻并联谐振电路。正极性的直流电压通过电阻RlRl加到加到VD1VD1负极，负极，当这一直流电压大小变化时，给当这一直流电压大小变化时，给VD1VD1加的反向偏置电压大小加的反向偏置电压大小改变，其结电容也大小改变，这样改变，其结电容也大小改变，这样LCLC并联谐振电路的谐振并联谐振电路的谐振频率也随之改变。频率也随之改变。光敏二极管光敏二极管又叫光电二极管。光敏二极管又叫光电二极管。 光敏二极管也是由一个光敏二极管也是由一个PNPN结组成的半导体器件，也具有单向结组成的半导体器

52、件，也具有单向导电特性。它在电路中的符号是：导电特性。它在电路中的符号是： ，光敏二极管的重要，光敏二极管的重要特性就是把光能转换成电能。在没有光照时，光敏二极管的特性就是把光能转换成电能。在没有光照时，光敏二极管的反向电阻很大，反向电流很微弱，称为暗电流。当有光照时，反向电阻很大，反向电流很微弱，称为暗电流。当有光照时，光子打在光子打在pnpn结附近，于是在结附近，于是在pnpn结附近产生电子结附近产生电子- -空穴对，它空穴对，它们在们在pnpn结内部电场作用下作定向运动，形成光电流。光照越结内部电场作用下作定向运动，形成光电流。光照越强，光电流越大。强，光电流越大。国产的光敏二极管中最常

53、用的有国产的光敏二极管中最常用的有2CU2CU型、型、2DU2DU型、型、HPDHPD型。进型。进口的有夏普口的有夏普SPDSPD型、型、SBCSBC型、型、BSBS型、型、PDPD型等。型等。1 1、最高反向工作电压、最高反向工作电压V VRMRM : :是指在无光照的条件下，反向漏是指在无光照的条件下，反向漏电流不大于电流不大于0.1A0.1A时所能承受的最高反向电压值时所能承受的最高反向电压值 2 2、暗电流、暗电流I ID D: : 是指在无光照及最高反向工作电压条件下的是指在无光照及最高反向工作电压条件下的漏电流暗电流越小，光敏二极管的性能越稳定，检测弱无漏电流暗电流越小，光敏二极管

54、的性能越稳定，检测弱无的能力越强。的能力越强。 3 3、光电流、光电流I IL L : : 是指光敏二极管在受到一定光照时，在最高是指光敏二极管在受到一定光照时，在最高反向工作电压下产生的电流反向工作电压下产生的电流4 4、光电灵敏度、光电灵敏度SnSn：它是反映光敏二极管对光敏感程度的：它是反映光敏二极管对光敏感程度的一个参数，用在每微瓦的入射光能量下所产生的光电流来一个参数，用在每微瓦的入射光能量下所产生的光电流来表示，单位为表示，单位为A/WA/W。 5 5、响应时间、响应时间T T: : 光敏二极管将光信号转化为电信号所需要光敏二极管将光信号转化为电信号所需要的时间。的时间。光敏二极管的主要参数6 6、光谱范围和峰值波长、光谱范围和峰值波长: :不同材料制作的光敏二极管有着不同