二極管是廣泛使用的半導體器件。整流二極管是雙引線半導體，允許電流僅在一個方向上通過。通常，PN結二極管通過將n型和p型半導體材料連接在一起而形成。P型側稱為陽極，n型側稱為陰極。許多類型的二極管用于廣泛的應用。整流二極管是電源中的重要組成部分，用于將交流電壓轉換為直流電壓。所以齊納二極管被用于電壓調(diào)節(jié)，防止電路內(nèi)的直流電源不希望的變化。
二極管的象征
整流二極管符號的符號如下所示，箭頭指向傳統(tǒng)電流的方向。
整流二極管符號
整流二極管電路工作
n型和p型材料都采用特殊制造技術進行化學結合，從而形成pn結。該PN結具有兩個可稱為電極的端子，由于這個原因，它被稱為“二極管”（Di-ode）。
如果外部直流電源電壓通過其端子施加到任何電子設備，則稱為偏置。
無偏整流二極管
1.當沒有電壓提供給整流二極管時，它被稱為無偏二極管，N側將具有大部分電子，并且極少數(shù)空穴（由于熱激發(fā)），而P側將具有多數(shù)電荷載流子孔和極少數(shù)電子。
2.在這個過程中，來自N側的自由電子將擴散（擴散）到P側，并且重新組合發(fā)生在那里存在的空穴中，在N-側留下+ ve固定（不可移動）離子并且在P中產(chǎn)生-ve固定離子。二極管的一面。
3.在接合邊緣附近的n型側不動。類似地，在接合邊緣附近的p型側的固定離子。因此，正離子和負離子的數(shù)量將在結處累積。如此形成的該區(qū)域稱為耗盡區(qū)。
4.在該區(qū)域，在二極管的PN結上產(chǎn)生稱為勢壘勢的靜電場。
5.它反對空穴和電子在結點上的進一步遷移。
無偏二極管（無電壓應用）
正向偏置二極管
1.正向偏置：在PN結二極管中，電壓源的正端子連接到p型側，負端子連接到n型側，二極管稱為處于轉發(fā)偏置狀態(tài)。
2.電子被直流電壓源的負端排斥并向正端子漂移。
3.因此，在施加電壓的影響下，該電子漂移導致電流在半導體中流動。該電流被稱為“漂移電流”。由于多數(shù)載流子是電子，n型電流是電子電流。
4.由于空穴是p型的多數(shù)載流子，它們被直流電源的正極端子排斥，并通過結點向負極端子移動。因此，p型電流是空穴電流。
5.因此，多數(shù)載流子產(chǎn)生的總電流會產(chǎn)生正向電流。
6.常規(guī)電流在常規(guī)電流方向上從正電流流向負電流的方向與電子流動方向相反。
正向偏置整流二極管
反向偏置二極管
1.反向偏置條件：如果二極管是源極電壓的正極端子連接到n型端，而源極的負極端子連接到二極管的p型端，則沒有電流通過二極管除反向飽和電流外。
2.這是因為在反向偏置條件下，結的耗盡層隨著反向偏置電壓的增加而變寬。
3.盡管由于少數(shù)載流子，在二極管中存在從n型流到p型端的小電流。該電流稱為反向飽和電流。
4.少數(shù)載流子主要分別是p型半導體和n型半導體中的熱生成電子/空穴。
5.現(xiàn)在，如果二極管上的反向施加電壓持續(xù)增加，那么在一定電壓之后，耗盡層將破壞，這將導致巨大的反向電流流過二極管。
6.如果該電流沒有受到外部限制并且超過安全值，則二極管可能會被永久損壞。
7.這些快速移動的電子與器件中的其他原子碰撞，從而從它們中剔除更多的電子。被釋放的電子通過破壞共價鍵進一步從原子釋放出更多的電子。
8.該過程稱為載流子倍增，并且導致通過pn結的電流的顯著增加。相關現(xiàn)象稱為Avalanche Breakdown。
反向偏置二極管
整流二極管的一些應用
二極管有許多應用。以下是二極管的一些典型應用包括：
1.整流電壓，例如將AC轉換為DC電壓
2.隔離電源信號
3.電壓參考
4.控制信號的大小
5.混合信號
6.檢測信號
7.照明系統(tǒng)
8.激光二極管
半波整流器
二極管最常見的用途之一是將交流電壓整流為直流電源。因為二極管只能單向傳導電流，當輸入信號變?yōu)樨摃r，就沒有電流。這被稱為半波整流器。
下圖顯示了半波整流二極管電路。
半波整流器
全波整流器
1.甲全波整流二極管電路建立與四個二極管，通過這樣的結構，我們可以使波的兩半陽性。對于輸入的正負循環(huán)，存在通過二極管橋的前向路徑。
2.當兩個二極管正向偏置時，另外兩個反向偏置并有效地從電路中消除。兩個傳導路徑都使電流以相同的方向流過負載電阻，從而實現(xiàn)全波整流。
3.全波整流器用于電源，將交流電壓轉換為直流電壓。與輸出負載電阻并聯(lián)的大電容可以減少整流過程中的紋波。下圖顯示了全波整流二極管電路。
全波整流器
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