發(fā)光二極管(LED)的工作原理基于半導體的電致發(fā)光現(xiàn)象。當 LED 的 PN 結正向導通時,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)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(fā)出不同顏色的光,如常見的氮化鎵基 LED 可發(fā)藍光,通過與熒光粉組合還能實現(xiàn)白光照明。在照明領域,LED 憑借其節(jié)能、長壽命、響應速度快等優(yōu)勢,已普遍取代傳統(tǒng)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。二極管在半導體技術中占據(jù)重要地位,推動科技發(fā)展。STGF19NC60HD 功率三極管
在電路中,二極管還可以起到限流的作用。當電路中的電流過大時,二極管會導通并分流一部分電流,從而保護其他元器件不受損壞。特別是在LED照明電路中,二極管可以有效限制LED燈的電流,延長其使用壽命。在開關電源的電感中和繼電器等感性負載中,二極管還起到續(xù)流的作用。當開關管關斷時,電感中的電流不能突變,會產(chǎn)生一個反向的感應電動勢。此時,二極管導通并形成一個通路,消耗掉這個反向電動勢產(chǎn)生的能量,保護電路中的其他元器件不受損壞。STP6NC80 功率三極管穩(wěn)壓二極管能在反向擊穿狀態(tài)下保持穩(wěn)定電壓,常用于電路的電壓調節(jié)與保護,確保電子設備穩(wěn)定運行。
二極管是現(xiàn)代電子學中一種極為重要的基礎元件,它的結構和原理構成了其在電路中獨特功能的基石。從結構上看,二極管主要由P型半導體和N型半導體組成。P型半導體含有較多的空穴,而N型半導體則有較多的電子。當這兩種半導體緊密結合在一起時,在它們的交界面就會形成一個特殊的區(qū)域,叫做PN結。這個PN結是二極管能夠實現(xiàn)單向導電性的關鍵所在。從原理層面來說,當二極管兩端施加正向電壓時,即 P 型端接電源正極,N 型端接電源負極,此時外電場方向與內電場方向相反。在這個電壓的作用下,P 區(qū)的空穴和 N 區(qū)的電子都向 PN 結移動,使得 PN 結變窄,形成較大的電流,二極管處于導通狀態(tài)。例如,在一個簡單的直流電源供電的電路中,如果串聯(lián)一個二極管和一個電阻,當電源極性正確時,電路中有電流通過,電阻上會有電壓降,這可以通過示波器觀察到電壓和電流的變化情況。
穩(wěn)壓二極管是一種特殊的二極管,具有穩(wěn)壓作用。在反向擊穿狀態(tài)下,穩(wěn)壓二極管能夠保持電壓基本不變,為電路提供穩(wěn)定的電壓環(huán)境。穩(wěn)壓二極管廣泛應用于各種保護電路中,確保電路在電壓波動時仍能正常工作。發(fā)光二極管(LED)是一種能將電能轉換為光能的半導體器件。LED具有體積小、功耗低、壽命長等優(yōu)點,廣泛應用于指示燈、顯示屏、照明等領域。LED燈的出現(xiàn)極大地推動了照明技術的革新和發(fā)展。二極管還可以作為傳感器使用。例如,溫度變化會影響二極管的正向壓降,因此可以通過測量二極管的正向電壓來反映溫度變化。此外,二極管還可以用于光電傳感器的制作,通過檢測光照產(chǎn)生的電流效應來實現(xiàn)對光信號的測量。二極管還應用于電源管理,有效提高了電源利用效率,降低了能耗。
二極管的種類繁多,按材料分類是其中一種重要的方式,不同材料制成的二極管具有各自獨特的性能和應用場景。鍺是一開始用于制造二極管的材料之一。鍺二極管具有較低的正向電壓降,一般在 0.2 - 0.3V 左右。這使得它在一些對電壓要求較低的電路中表現(xiàn)出色。例如,在早期的收音機等音頻電路中,鍺二極管可以在較低的電源電壓下正常工作,有效地對音頻信號進行整流等處理。然而,鍺二極管也有一些缺點,它的反向漏電流相對較大,這意味著在反向電壓下,仍有一定量的電流通過,這在某些高精度要求的電路中可能會帶來問題。發(fā)光二極管能將電能轉化為光能,照亮我們的生活。STGF19NC60HD 功率三極管
在某些特殊應用中,二極管還可以作為光電器件使用。STGF19NC60HD 功率三極管
雙基極二極管具有獨特的負阻特性,由一個 PN 結和兩個基極組成。在特定的電路條件下,雙基極二極管可用于構成弛張振蕩器。當在雙基極二極管的發(fā)射極加上正向電壓,且電壓達到一定值(峰點電壓)時,二極管導通,發(fā)射極電流迅速增大,進入負阻區(qū),電壓下降。當發(fā)射極電流減小到一定值(谷點電流)時,二極管截止,電壓再次上升,如此反復,形成周期性的振蕩信號。在一些定時電路、脈沖發(fā)生器電路中,雙基極二極管構成的弛張振蕩器可產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖信號,用于控制電路的工作節(jié)奏和定時操作,如在電子鬧鐘的定時電路、晶閘管觸發(fā)脈沖的產(chǎn)生電路等方面有廣泛應用。STGF19NC60HD 功率三極管