什么是二极管,它们有什么用途?

二极管调节电路中的电流

最简单的半导体组件,二极管-执行与管理电流流动方向的核心目的相关的各种有用功能。二极管只允许电流沿一个方向流过。

完美高效二极管在负电压下看起来是开路的,否则看起来就像短路。但由于二极管承认存在一些低效率,它们的电流-电压关系是非线性的。因此,您需要查阅二极管数据表,以查看任意给定二极管的正向电压相对于正向电流的曲线图,以便为您的特定项目选择正确的二极管。

二极管的集合
蒂姆·里德利/盖蒂图片社

二极管的应用

尽管只是简单的双针半导体器件,但二极管在现代电子中至关重要。二极管的一些典型应用包括:

  • 整流电压,如将交流电压转换为直流电压
  • 从电源隔离信号
  • 控制信号的大小
  • 混合信号

能量转化

二极管的一个重要应用是将交流电源转换为直流电源。一个二极管或四个二极管通过形成一个中间二极管(一个二极管)或一个全波二极管(四个二极管)将110V家用电源转换为直流电源。整流器.二极管只允许一半的交流波形通过。当这个电压脉冲充电电容器,输出电压似乎是一个稳定的直流电压与小电压纹波。使用全波整流使这个过程更高效的路由交流脉冲,这样两个输入正弦波的积极的和消极的部分只被视为积极的脉冲,有效两倍的频率输入脉冲电容器,这有助于保持带电并提供一个更稳定的电压。

二极管和电容器产生不同的电压倍增器,将一个很小的交流电压相乘,产生非常高的电压输出。使用正确的电容器和二极管配置,交流和直流输出都是可能的。

解调的信号

二极管最常见的用途是去除交流信号的负分量。由于交流波形的负部分通常与正部分相同,在剥离它的过程中,实际上损失的信息很少,从而导致更有效的信号处理。

信号解调是常用的收音机作为过滤系统的一部分,以帮助从载波中提取无线电信号。

过电压保护

二极管还可以作为敏感电子元件的保护装置。当用作电压保护装置在美国,二极管在正常工作条件下是不导电的,但会立即短路任何对地的高压尖峰,在那里它不会损害集成电路。专门的二极管叫瞬态电压抑制是专门为过电压保护而设计的,可以在短时间内处理非常大的功率尖峰,这是电压尖峰或电击的典型特征,通常会损坏元器件,缩短电子产品的寿命。

类似地,二极管可以通过充当电压调节器来调节电压限幅器或者一个限幅器-一种特殊用途,使能通过它的电压在某一点上达到上限。

当前的转向

二极管的基本应用是引导电流,并确保它只沿正确的方向流动。其中一个领域二极管的电流转向能力将来自电源的能量转换为来自电池的能量,效果很好。当设备插入和充电——例如,一个手机或不间断电源,设备应该画权力只能从外部电源和电池,虽然设备插入电池应该画权力和充电。一旦电源被拔掉,电池就应该给设备供电,这样用户就不会注意到中断。

电流转向的一个好例子是通过反向电流保护。以你的车为例。当你的电池没电了,一个友好的路人伸出手来帮你连接跨接电缆时,如果你把红色和黑色电缆的顺序混合在一起,你的汽车的电力系统就不会被烧毁,因为电池旁边的二极管会阻挡错误方向的电流。

逻辑门

计算机在二进制中运行——无穷无尽的0和1的海洋。计算中的二叉决策树是基于逻辑门,由二极管来控制开关是开(“1”)还是关(“0”)。尽管现代处理器中出现了数亿个二极管,但它们的功能与你在电子商店里买到的二极管一样——只是小得多。

光二极管和

LED手电筒只是一个手电筒的照明来自发光二极管。在正电压存在时,led发光

相比之下,光电二极管接受光线通过集热器(类似小型太阳能电池板),并将光线转换成少量电流。

这个页面有用吗?