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雙向二極管工作原理及用途

科技綠洲 ? 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)整理 ? 作者:網(wǎng)絡(luò)整理 ? 2024-08-16 16:48 ? 次閱讀

雙向二極管,又稱為雙向整流二極管或雙向觸發(fā)二極管,是一種具有兩個(gè)方向?qū)щ娦缘?a target="_blank">半導(dǎo)體器件。它由兩個(gè)相互連接的二極管組成,一個(gè)正向?qū)щ姡粋€(gè)反向?qū)щ姡虼丝梢詫?shí)現(xiàn)雙向?qū)щ姷墓δ堋kp向二極管廣泛應(yīng)用于電子電路中,如整流、觸發(fā)、保護(hù)、穩(wěn)壓等。

一、雙向二極管的工作原理

  1. 基本結(jié)構(gòu)

雙向二極管由兩個(gè)相互連接的二極管組成,一個(gè)正向?qū)щ姡粋€(gè)反向?qū)щ姟_@兩個(gè)二極管的連接方式有兩種:串聯(lián)和并聯(lián)。

(1)串聯(lián)連接:兩個(gè)二極管的陽(yáng)極相連,陰極相連,形成一個(gè)雙向二極管。這種連接方式的特點(diǎn)是正向?qū)щ姇r(shí),電流通過(guò)兩個(gè)二極管;反向?qū)щ姇r(shí),電流也通過(guò)兩個(gè)二極管。

(2)并聯(lián)連接:兩個(gè)二極管的陽(yáng)極分別連接,陰極分別連接,形成一個(gè)雙向二極管。這種連接方式的特點(diǎn)是正向?qū)щ姇r(shí),電流只通過(guò)一個(gè)二極管;反向?qū)щ姇r(shí),電流只通過(guò)另一個(gè)二極管。

  1. 導(dǎo)電原理

雙向二極管的導(dǎo)電原理與普通二極管類似,都是基于PN結(jié)的單向?qū)щ娦浴.?dāng)外加電壓的極性與二極管的正向?qū)щ姺较蛞恢聲r(shí),PN結(jié)的內(nèi)電場(chǎng)被削弱,電子和空穴可以順利通過(guò)PN結(jié),形成電流。當(dāng)外加電壓的極性與二極管的反向?qū)щ姺较蛞恢聲r(shí),PN結(jié)的內(nèi)電場(chǎng)被加強(qiáng),電子和空穴無(wú)法通過(guò)PN結(jié),形成截止?fàn)顟B(tài)。

  1. 觸發(fā)原理

雙向二極管的觸發(fā)原理與普通二極管不同。在正向?qū)щ姇r(shí),雙向二極管的觸發(fā)電壓較低,只需要達(dá)到正向?qū)妷杭纯蓪?dǎo)通。在反向?qū)щ姇r(shí),雙向二極管需要達(dá)到一定的反向擊穿電壓才能導(dǎo)通。這個(gè)反向擊穿電壓通常比正向?qū)妷焊叩枚啵虼穗p向二極管在反向?qū)щ姇r(shí)具有較高的耐壓能力。

二、雙向二極管的分類

  1. 按材料分類

雙向二極管按照制造材料的不同,可以分為硅雙向二極管和鍺雙向二極管。硅雙向二極管的導(dǎo)通電壓較低,一般在0.7V左右;鍺雙向二極管的導(dǎo)通電壓較高,一般在0.3V左右。

  1. 按封裝形式分類

雙向二極管按照封裝形式的不同,可以分為插件式、貼片式、表面貼裝式等。插件式雙向二極管適用于傳統(tǒng)的插裝電路;貼片式雙向二極管適用于表面貼裝電路;表面貼裝式雙向二極管適用于高密度、小型化的電路設(shè)計(jì)

  1. 按用途分類

雙向二極管按照用途的不同,可以分為整流二極管、觸發(fā)二極管、保護(hù)二極管、穩(wěn)壓二極管等。整流二極管主要用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電;觸發(fā)二極管主要用于觸發(fā)電路的導(dǎo)通;保護(hù)二極管主要用于電路的過(guò)壓保護(hù);穩(wěn)壓二極管主要用于電路的穩(wěn)壓。

三、雙向二極管的工作原理

  1. 整流原理

雙向二極管在整流電路中,可以實(shí)現(xiàn)雙向整流的功能。當(dāng)輸入交流電的正半周期時(shí),正向?qū)щ姷亩O管導(dǎo)通,將交流電轉(zhuǎn)換為直流電;當(dāng)輸入交流電的負(fù)半周期時(shí),反向?qū)щ姷亩O管導(dǎo)通,同樣將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。這樣,雙向二極管可以實(shí)現(xiàn)全波整流的功能,提高整流效率。

  1. 觸發(fā)原理

雙向二極管在觸發(fā)電路中,可以實(shí)現(xiàn)雙向觸發(fā)的功能。當(dāng)輸入電壓達(dá)到正向?qū)妷簳r(shí),正向?qū)щ姷亩O管導(dǎo)通,觸發(fā)電路導(dǎo)通;當(dāng)輸入電壓達(dá)到反向擊穿電壓時(shí),反向?qū)щ姷亩O管導(dǎo)通,同樣觸發(fā)電路導(dǎo)通。這樣,雙向二極管可以實(shí)現(xiàn)雙向觸發(fā)的功能,提高電路的靈活性。

  1. 保護(hù)原理

雙向二極管在保護(hù)電路中,可以實(shí)現(xiàn)雙向保護(hù)的功能。當(dāng)輸入電壓超過(guò)雙向二極管的正向?qū)妷簳r(shí),正向?qū)щ姷亩O管導(dǎo)通,將過(guò)壓能量釋放,保護(hù)電路;當(dāng)輸入電壓超過(guò)雙向二極管的反向擊穿電壓時(shí),反向?qū)щ姷亩O管導(dǎo)通,同樣將過(guò)壓能量釋放,保護(hù)電路。這樣,雙向二極管可以實(shí)現(xiàn)雙向保護(hù)的功能,提高電路的安全性。

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