什么是二极管
二极管是一种重要的双端电子元件,用于 PCB 行业的各种应用中。它主要用于传导一个方向的电流,同时阻断相反方向的电流。这种被称为非对称传导的特性是通过二极管的独特结构实现的。
二极管有多种类型,包括真空管或热电二极管,它们由加热的阴极和极板组成。在这些二极管中,电子可以从阴极流向极板,但不能反向流动。不过,目前最常用的二极管类型是半导体二极管。
半导体二极管由一块晶体半导体材料制成,其 p-n 结与两个电气端子相连。形成 p-n 结的方法是在半导体材料的一侧掺入杂质,形成电子过剩区(n 型)和电子不足区(p 型)。这就在结点处形成了一个势垒,使电流在一个方向(正向偏压)上容易流动,而在相反方向(反向偏压)上则被阻断。
二极管在包括印刷电路板在内的电子电路中发挥着至关重要的作用,因为它们可以实现整流、信号调制、电压调节和开关。德国物理学家费迪南德-布劳恩于 1874 年发现了二极管,为二极管和其他半导体器件的发展奠定了基础。硅因其丰富的资源和良好的电气性能而成为制造二极管最常用的材料,但根据具体的应用要求,砷化镓和锗等其他半导体材料也可用于制造二极管。
常见问题
为什么我们使用晶体管而不是二极管
由于双极晶体管本质上是两个二极管,因此可以实现相同的功能。不过,将双极晶体管用作二极管可能会导致电流和其他额定值方面的问题。
二极管接反会怎样?
反极性安装二极管会导致云节点或门控制器重启。此外,故障二极管或烧毁的二极管可能会模拟没有二极管的情况,在日志中显示不正确的数据(例如,当罢工恢复到默认状态时的卡扫描)。
为什么要在 PCB 中使用二极管
PCB 二极管主要用于消除交流信号的负分量。通过消除交流波形的负部分,剥离过程可最大限度地减少信息丢失,并增强信号处理能力。
二极管的用途
二极管有多种用途,如整流器、信号限幅器、稳压器、开关、信号调制器、信号混频器、信号解调器和振荡器。它们的主要特点是能够单向传导电流。
如何在 PCB 上安装二极管
二极管在印刷电路板上的位置并不重要。不过,它通常安装在 PCB 的顶面,特别是有丝印轮廓的一面。安装时,将引线弯曲,使其穿过小孔,然后推动引线,直到二极管本体位于印刷电路板的顶部。如果需要,可以将引脚向外稍微弯曲,以便在工作时将二极管固定到位。
二极管在电路中代表什么?
二极管是一种允许电流单向通过的电子元件。在电路图中,二极管的符号是一个三角形,一条线穿过其中一个顶点。
为什么晶体管需要二极管?
二极管连接晶体管在电流镜中至关重要,因为它们提供的压降与另一个晶体管的温度变化一致。此外,它们的反向漏电流也最小。
哪种二极管最常用
现代广泛使用的一种二极管是半导体二极管。它由晶体半导体材料组成,其 p-n 结与两个电气端子相连。
是否有必要安装二极管
尽管二极管是简单的双引脚半导体器件,但在现代电子产品中却发挥着至关重要的作用。它们是将交流电转换为直流电、将信号与电源隔离以及将信号组合的关键。
二极管的优势是什么?
使用二极管的主要好处之一是能够保护电路免受短路、过压和过流造成的损害。此外,二极管还能将交流电(AC)转换为直流电(DC),这在为依赖直流电源的电气设备提供电源方面非常有利。