發光二極管(LED)的工作原理基于半導體的電致發光現象。當 LED 的 PN 結正向導通時,注入的少數載流子與多數載流子復合,多余的能量以光的形式釋放出來。不同材料的 LED 可發出不同顏色的光,如常見的氮化鎵基 LED 可發藍光,通過與熒光粉組合還能實現白光照明。在照明領域,LED 憑借其節能、長壽命、響應速度快等優勢,已普遍取代傳統的白熾燈和熒光燈,用于室內外照明、汽車大燈等場景。在顯示領域,LED 顯示屏以其高亮度、高對比度、廣視角等特性,在廣告牌、電子看板、電視屏幕等方面得到大量應用,成為信息展示的重要載體。雙向觸發二極管可雙向導通,在晶閘管觸發電路中作為觸發器件,控制電路的通斷與功率調節。單片機廠家LPC1114FBD48/302芯片LQFP48
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導通電壓。不同類型的二極管其正向導通電壓也有所不同例如硅二極管一般為0.6-0.7V而鍺二極管則較低約為0.3V。當二極管承受反向電壓時如果反向電壓不超過一定限度(即反向擊穿電壓)則二極管幾乎不導通電流處于截止狀態。這種反向截止特性是二極管能夠單向導電的重要原因之一。當反向電壓超過二極管的反向擊穿電壓時二極管會發生反向擊穿現象此時二極管由截止狀態轉變為導通狀態電流迅速增大。然而需要注意的是反向擊穿可能是破壞性的因此需要合理設計電路以避免二極管發生破壞性擊穿。BAW101,215 開關二極管二極管在電路中可起開關、整流、限幅、檢波等多種基礎作用。
隨著人工智能、物聯網、量子計算等新興技術的快速發展,二極管有望在這些領域展現新的應用潛力。在人工智能的邊緣計算設備中,低功耗、高性能的二極管可用于信號處理和數據傳輸,為設備的實時運算提供支持。在物聯網的傳感器節點中,各種特殊功能的二極管,如磁敏二極管、熱敏二極管等,可作為感知外界環境信息的關鍵元件,實現對溫度、磁場、壓力等多種物理量的精確監測。在量子計算領域,二極管可能在量子比特的控制和量子信號的處理方面發揮作用,盡管目前相關研究尚處于探索階段,但二極管憑借其獨特的電學特性,有望為新興技術的突破和發展貢獻力量,開啟電子器件應用的新篇章。
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。二極管封裝形式多樣,有插件式(如 DO-41)與貼片式(如 SMD 0805)等。
當二極管兩端施加反向電壓時,外電場方向與內電場方向相同,會使得 PN 結變寬。這種情況下,只有極少數的載流子在反向電壓的作用下形成微弱的反向電流,這個電流通常非常小,可以忽略不計,二極管此時處于截止狀態。在實際應用中,比如在一些防止電源反接的電路設計中,利用二極管的這種單向導電性,可以有效地保護電路中的其他元件不被反向電流損壞。二極管這種獨特的單向導電特性,就像一個單向閥門,只允許電流在特定的方向流動,為電子電路的設計提供了極大的靈活性和功能性。雙向觸發二極管無正負極之分,常用于可控硅觸發與過電壓保護電路。PDZ30BGWX穩壓二極管SOD123
普通二極管反向電流極小,反向擊穿后若電流過大易長久損壞。單片機廠家LPC1114FBD48/302芯片LQFP48
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。單片機廠家LPC1114FBD48/302芯片LQFP48