二極管是一種半導體器件,具有單向導電性,由于其具有良好的整流特性,被廣泛應用于電子電路中。二極管的英文名為Diode,是由兩個不同材料的P型半導體和N型半導體結合而成的,其中P型半導體中的雜質濃度高于N型半導體中的雜質濃度。
1、二極管的結構組成
二極管的結構由P型半導體和N型半導體組成,其中P型半導體的雜質濃度大于N型半導體的雜質濃度,兩種半導體材料通過P-N結(即PN結)連接在一起,形成二極管。PN結的兩端分別為正極和負極,正極連接P型半導體,負極連接N型半導體。在PN結的交界處形成了一個電勢壘,當外加電壓使得正極電勢高于負極電勢時,電子便能夠跨越電勢壘流向負極,此時二極管處于導通狀態;當外加電壓使得正極電勢低于負極電勢時,電子不能跨越電勢壘,此時二極管處于截止狀態。
2、工作原理
當二極管處于導通狀態時,正極電壓高于負極電壓,電子便能夠流過PN結,形成電流。在導通狀態下,二極管呈現出低電阻的特性,電流可以很容易地通過二極管。當二極管處于截止狀態時,正極電壓低于負極電壓,電子不能夠跨越PN結形成電流,此時二極管呈現出高電阻的特性,電流不能夠通過二極管。
3、分類
二極管按照材料分為硅二極管和鍺二極管;按照應用場合分為普通二極管、肖特基二極管和光電二極管;按照工作頻率分為高頻二極管和微波二極管;按照封裝形式分為插件二極管、表面貼裝二極管、球形三極管等。
4、應用
(1)整流:二極管具有單向導電性,可以將交流信號轉換為直流信號。
(2)電壓調節:肖特基二極管具有電壓穩定功能,可以用于電路中的電壓調節。
(3)檢波:二極管可以將高頻信號檢波成低頻信號。
(4)發光:LED(Light Emitting Diode)就是一種特殊的二極管,具有發光功能,被廣泛應用于照明、顯示、指示等領域。
5、二極管的檢測方法
(1)正向電壓測試:用萬用表的電壓檔位測試二極管的兩端電壓,將正極連接到P型半導體端,負極連接到N型半導體端,如有正常電壓輸出,則說明二極管正常。
(2)反向電壓測試:同樣用萬用表進行測試,將正極連接到N型半導體端,負極連接到P型半導體端,如有正常電壓輸出,則說明二極管損壞。
(3)二極管的導通測試:用萬用表的電流檔位測試二極管的導通情況,將正極連接到P型半導體端,負極連接到N型半導體端,如有電流流過二極管,則說明二極管正常。
6、在使用二極管時,有時會出現二極管損壞的情況,這時需要用萬用表來判斷二極管的好壞。下面介紹二極管如何用萬用表判斷好壞。
⑴。準備工作
首先,需要準備一支數字萬用表和一個待測的二極管。選擇一個萬用表的電阻檔,一般選擇200歐姆檔位。
⑵。測試方法
將二極管的陽極接在萬用表的正極上,將陰極接在萬用表的負極上,記錄下此時的電阻值。然后將二極管的兩個電極反轉,即將陽極接在負極上,將陰極接在正極上,再次記錄下此時的電阻值。
⑶。判斷二極管好壞
如果兩次測量的電阻值相等或者接近,說明二極管損壞了,無法正常工作。如果兩次測量的電阻值相差較大,說明二極管正常,可以繼續使用。
原理解析
二極管是一種具有非線性特性的電子元件,其正向電阻很小,反向電阻很大。在正向工作時,二極管的電阻很小,電流可以通過;在反向工作時,二極管的電阻很大,電流很小,幾乎可以忽略不計。
在測試二極管好壞時,我們可以利用萬用表的電阻測量功能。將二極管的兩個電極分別接在萬用表的兩個測試筆上,根據二極管的正反向特性,測量出的阻值應該不同。如果兩次測量的阻值相等或者接近,說明二極管正反向電阻相等,說明二極管損壞了。如果兩次測量的阻值相差較大,說明二極管正反向電阻不同,說明二極管正常。
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