瞬態電壓抑制二極管(TVS)是一種專門用于保護電路免受瞬態高電壓沖擊的器件。當電路中出現瞬間的高電壓脈沖,如雷電感應、靜電放電、電路開關瞬間產生的浪涌電壓等,TVS 能夠迅速響應,在極短時間內進入反向雪崩擊穿狀態,將過高的電壓鉗位在安全值,吸收多余的能量,保護電路中的其他敏感元件免受損壞。在電子設備的接口電路,如 USB 接口、以太網接口等,以及電源輸入輸出端,常接入 TVS 二極管進行防護。在汽車電子系統中,由于汽車運行環境復雜,存在各種電氣干擾和電壓瞬變,TVS 二極管廣泛應用于汽車電子控制單元(ECU)、車載通信設備等的保護,確保汽車電子設備在惡劣電氣環境下可靠運行。穩壓二極管能在反向擊穿狀態下保持穩定電壓,常用于電路的電壓調節與保護,確保電子設備穩定運行。PTVS12VP1UTP
二極管在使用過程中可能出現多種失效模式,常見的包括開路、短路、性能退化等。正向電流過大或反向電壓超過額定值,會導致二極管過熱燒毀,出現開路故障;PN 結擊穿后若電流不受限制,可能造成長久性短路。此外,長期工作在高溫、高濕度環境下,二極管的性能會逐漸退化,如正向壓降增大、反向漏電流增加。故障診斷時,可使用萬用表的二極管檔測量其正向壓降和反向電阻,正常情況下,正向壓降應在規定范圍內,反向電阻趨于無窮大;對于復雜電路中的二極管,可通過示波器觀察其電壓、電流波形,判斷是否存在異常。預防二極管失效需在電路設計階段合理選型,確保工作條件在器件額定范圍內,并采取適當的散熱、防護措施,延長二極管的使用壽命,保障電路穩定運行。BC847BW,115三極管SC-70二極管在電路中常用于整流、檢波和穩壓。
磁敏二極管對磁場具有敏感特性,當有磁場作用于磁敏二極管時,其內部載流子的運動狀態發生改變,從而導致二極管的電學性能發生變化。在磁場檢測電路中,磁敏二極管可將磁場強度轉換為電信號輸出。例如在指南針等磁傳感器中,磁敏二極管能夠感知地球磁場的方向和強度變化,通過電路處理后,為用戶提供準確的方向指示。在電機的轉速測量、位置檢測等應用中,磁敏二極管也發揮著重要作用。通過檢測電機周圍磁場的變化,可精確獲取電機的運行狀態信息,實現對電機的準確控制,在工業自動化、智能交通等領域有著廣泛的應用前景。
硅是目前應用非常普遍的二極管材料。硅二極管的正向電壓降通常在 0.6 - 0.7V 左右。雖然這個電壓降比鍺二極管高,但硅二極管的優點非常突出。它的反向漏電流極小,能夠在較高的反向電壓下保持良好的截止特性。這使得硅二極管在大多數電子電路中成為優先選擇,無論是在電源整流電路、數字電路中的信號處理還是在其他各種電子設備的電路中,硅二極管都能穩定可靠地工作。比如在計算機的電源電路中,硅二極管可以將交流電轉換為直流電,為計算機內部的各個元件提供穩定的直流電源,同時有效防止反向電流對電路的損害。激光二極管可發射強度高的單色激光束。
普通二極管,如常見的硅二極管和鍺二極管,具有較為典型的伏安特性。硅二極管的正向導通電壓約為 0.7V,鍺二極管則約為 0.3V。在電子電路中,普通二極管常被用于整流電路,將交流電轉換為直流電。例如在簡單的半波整流電路里,二極管在交流電正半周導通,負半周截止,從而輸出單向脈動直流電。在一些信號檢測電路中,普通二極管還可用于檢波,從調制信號中提取出原信號,普遍應用于收音機、電視機等設備的信號處理環節,是電子領域較基礎且應用非常普遍的器件之一。二極管在整流電路中扮演關鍵角色,將交流電變為直流電。BC847BW,115三極管SC-70
發光二極管(LED)通電后能發出可見光。PTVS12VP1UTP
二極管的發展經歷了漫長的過程。早期的二極管是由電子管構成的,體積大、功耗高且可靠性相對較低。隨著半導體技術的興起,半導體二極管逐漸取代了電子管二極管。20 世紀初,科學家們開始對半導體材料進行深入研究。在不斷的實驗和探索中,發現了半導體材料的特殊導電性質。到了 20 世紀中葉,硅和鍺等半導體材料被廣泛應用于二極管的制造。隨著制造工藝的不斷改進,二極管的性能得到了極大的提升,如降低了正向導通電壓、提高了反向耐壓能力等。如今,二極管的種類繁多,除了普通的整流二極管外,還出現了發光二極管、穩壓二極管、肖特基二極管等具有特殊功能的二極管,滿足了不同領域的需求。PTVS12VP1UTP