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。小信號二極管適用于微弱信號的檢波與開關。BAV23C數字晶體管SOT23
在汽車電子領域,二極管的應用十分普遍。在汽車的發電機電路中,二極管組成的整流器將發電機產生的交流電轉換為直流電,為汽車的電氣系統提供穩定的電力供應。汽車的燈光系統中,發光二極管(LED)已經逐漸取代了傳統的白熾燈泡,LED 燈具有亮度高、壽命長、能耗低等優點,提高了汽車燈光的性能和可靠性。在汽車的電子控制單元(ECU)中,二極管用于信號處理和電路保護。例如,在輸入信號線上使用二極管進行限幅,防止過高的電壓信號損壞 ECU。此外,在汽車的一些特殊電路中,如防抱死制動系統(ABS)等,二極管也發揮著不可或缺的作用。三極管2PA1576S安世SOT-323光電二極管可將光信號轉換為電信號,在光纖通信、紅外遙控器等設備中實現光與電的信號轉換。
發光二極管是一種將電能轉換為光能的半導體器件,工作時正向電流通過 PN 結,電子與空穴復合釋放能量,以光子形式發出光線。LED 具有發光效率高、壽命長、響應速度快、體積小、環保無污染等優點。其發光顏色由半導體材料和摻雜元素決定,涵蓋紅、綠、藍等可見光及紅外光波段。在照明領域,LED 已逐步取代傳統白熾燈和熒光燈,通過將多個 LED 芯片組合成燈珠、燈帶或燈具,可實現不同亮度和色溫的照明效果。此外,LED 還廣泛應用于顯示屏、指示燈、汽車照明等場景,其驅動電路需根據 LED 的伏安特性設計,確保穩定發光,同時通過 PWM 調光技術調節亮度,滿足多樣化的應用需求。
在光通信領域,光電二極管是光接收機的重要元件之一。在光纖通信系統中,光信號通過光纖傳輸到接收端。光電二極管可以將接收到的微弱光信號轉換為電信號,然后通過后續的放大、解調等電路處理,恢復出原始的信息。由于光通信中的信號非常微弱,要求光電二極管具有高靈敏度和低噪聲的特性。例如,雪崩光電二極管(APD)是一種特殊的高靈敏度光電二極管,它利用了雪崩倍增效應,在高反向偏壓下,光生載流子在 PN 結內獲得足夠的能量,通過碰撞電離產生更多的載流子,從而使光電流得到倍增,能夠有效地檢測到更微弱的光信號,提高了光通信系統的接收靈敏度。二極管在電路中可起開關、整流、限幅、檢波等多種基礎作用。
反向耐壓是二極管的另一個關鍵參數。它指的是二極管在反向偏置狀態下能夠承受的最大電壓值。當反向電壓超過這個值時,二極管可能會發生擊穿。不同類型的二極管具有不同的反向耐壓能力。例如,普通的小功率二極管的反向耐壓可能只有幾十伏,而高壓二極管的反向耐壓可以達到數千伏甚至更高。在設計電路時,尤其是在涉及到高電壓的場合,必須充分考慮二極管的反向耐壓,選擇具有足夠反向耐壓能力的二極管,以防止二極管被擊穿而導致電路故障。穩壓二極管工作在反向擊穿區,可穩定電路電壓,常用于穩壓電源設計。74HCU04PW
肖特基二極管開關速度快、正向壓降小,適配高頻整流與開關電源場景。BAV23C數字晶體管SOT23
肖特基二極管是一種基于金屬 - 半導體結的二極管,與普通 PN 結二極管相比,具有正向壓降小(約 0.3 - 0.5V)、反向恢復時間極短(幾乎為零)、開關速度快等明顯優勢。這些特性使其在高頻電路中表現出色,如在開關電源的同步整流電路中,肖特基二極管可降低導通損耗,提高電源轉換效率;在高頻逆變器、DC - DC 轉換器中,快速的開關特性減少了電路的能量損耗和電磁干擾。此外,肖特基二極管的低正向壓降也適用于低壓大電流的應用場景,如鋰電池保護電路。但肖特基二極管的反向耐壓一般較低,通常在 100V 以下,在選型時需根據電路的實際需求,權衡其性能優勢與耐壓限制,充分發揮其在高頻、低壓電路中的作用。BAV23C數字晶體管SOT23