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电工电子技术课件二极管

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目录

01

二极管的基本概念

02

二极管的分类

03

二极管的特性

04

二极管的应用

05

二极管的参数与选择

06

二极管的测试与故障诊断

二极管的基本概念

01

二极管的定义

二极管允许电流单向通过，阻止反向电流，是其最核心的特性之一。

单向导电性

二极管是由P型和N型两种不同半导体材料结合制成，用于控制电流方向。

半导体器件

工作原理

二极管允许电流单向通过，阻止反向电流，类似于水只能从高处流向低处。

单向导电性

通过施加正向或反向电压，二极管表现出不同的导电特性，正向导通，反向截止。

偏置效应

二极管由P型和N型半导体材料构成PN结，形成内建电场，控制电流方向。

PN结形成

二极管的符号

二极管符号中，箭头指向的端为阳极，而直线端为阴极，表示电流的单向导通性。

阳极和阴极标识

根据二极管类型，如肖特基、发光二极管(LED)等，符号会有所变化，以区分其特性。

不同类型的二极管符号

国际电工委员会(IEC)规定，二极管符号由一个三角形箭头和一条垂直线组成，箭头指向阳极。

符号的国际标准

01

02

03

二极管的分类

02

按材料分类

硅二极管是最常见的二极管类型，广泛应用于整流、检波等电路中，具有良好的温度特性。

01

硅二极管

锗二极管具有较低的正向开启电压，但其温度稳定性较差，多用于低频小信号电路。

02

锗二极管

肖特基二极管以其快速的开关速度和低正向压降而著称，常用于高频开关电源和检波电路。

03

肖特基二极管

LED二极管能够将电能转换为光能，广泛应用于照明、显示和信号指示等领域。

04

发光二极管(LED)

激光二极管用于产生相干光束，应用于光通信、激光打印和医疗设备等领域。

05

激光二极管

按用途分类

整流二极管用于将交流电转换为直流电，广泛应用于电源适配器和充电器中。

整流二极管

01

开关二极管在电路中充当快速开关，用于高速信号切换，常见于数字电路和通信设备。

开关二极管

02

稳压二极管能够维持恒定的电压输出，常用于电压稳定和过电压保护电路中。

稳压二极管

03

LED二极管通过电致发光原理产生光，广泛应用于照明、显示和信号指示等领域。

发光二极管(LED)

04

特殊二极管介绍

01

肖特基二极管具有低正向压降和快速开关特性，常用于高频开关电源和检波电路。

02

LED二极管能够将电能转换为光能，广泛应用于照明、显示和信号指示等领域。

03

稳压二极管能够在反向击穿状态下维持一个相对稳定的电压，用于电压稳定和过电压保护。

肖特基二极管

发光二极管(LED)

稳压二极管(ZenerDiode)

二极管的特性

03

伏安特性曲线

当二极管两端电压超过一定值时，会发生击穿，电流急剧上升，此电压称为击穿电压。

击穿电压

在反向偏置下，二极管几乎不导电，只有很小的反向电流，显示其单向导电性。

反向偏置特性

当二极管正向偏置时，电流随电压增加而迅速增大，体现了二极管的导电性。

正向偏置特性

开关特性

当二极管正向电压超过阈值时，它会迅速导通，允许电流通过，类似开关的“开”状态。

正向偏置导通

二极管可以在极短的时间内从截止状态切换到导通状态，反之亦然，适用于高速开关电路。

快速切换能力

在反向电压作用下，二极管几乎不导电，相当于开关的“关”状态，阻止电流流动。

反向偏置截止

温度特性

随着温度的增加，二极管的正向电压降会减小，这是因为半导体材料的载流子浓度增加。

正向电压降随温度升高而降低

二极管的反向饱和电流随温度的升高而增大，这会导致反向漏电流增加，影响二极管的性能。

反向饱和电流随温度升高而增加

二极管的温度系数决定了其在不同温度下的稳定性，正温度系数意味着随温度升高特性变差。

温度系数影响二极管稳定性

二极管的应用

04

整流电路

单相半波整流电路使用一个二极管，将交流电转换为脉动直流电，常见于低成本电源适配器。

单相半波整流

单相全波整流利用四个二极管组成桥式电路，将交流电转换为更平滑的直流电，效率更高。

单相全波整流

三相整流电路适用于大功率应用，通过六个二极管实现三相交流电到直流电的转换，效率和稳定性更佳。

三相整流电路

稳压电路

线性稳压器利用二极管的稳压特性，将输入电压稳定在设定值，广泛应用于电子设备中。

线性稳压器

01

开关稳压器通过快速开关二极管来控制电压，效率高，体积小，是现代电子设备的首选。

开关稳压器

02

信号检波

二极管用于调幅(AM)信号的检波，将高频载波中的信息转换为低频信号，广泛应用于无线电接收。

二极管在AM检波中的应用

01

在频率调制(FM)信号检波中，二极管作为限幅器和鉴频器的一部分，帮助提取音频信号。

二极管在FM检波中的应用

02

二极管在视频信号检波中用于分离同步信号和图像信号，确保电视画面的