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如何正确使用二极管的导通压降 发光二极管压降


如何正确使用二极管的导通压降 发光二极管压降

文章插图
发光二极管压降(如何正确使用二极管的导通压降)
在电子元件中，二极管是一种具有两个电极的器件，它只允许电流单向流动 。其中许多用于其整流功能 。变容二极管用作电子可调二极管 。大多数二极管具有电流方向性，我们通常称之为“整流”功能 。二极管最常见的功能是只允许电流单向通过(称为正向偏置)，阻止电流反向通过(称为反向偏置) 。因此，二极管可以被认为是一个电子止回阀 。早期真空电子二极管；它是一种可以单向传导电流的电子设备 。半导体二极管内部有一个PN结和两个引线端子 。该电子器件根据施加电压的方向具有单向电流传导性 。一般来说，晶体二极管是由P型半导体和N型半导体烧结而成的pn结界面 。界面两侧形成空之间的电荷层，形成自建电场 。当外加电压等于零时，pn结两侧载流子浓度差引起的扩散电流等于自建电场引起的漂移电流，处于电平衡状态，这也是正常状态下的二极管特性 。早期的二极管包括“猫须”晶体和true 空管(在英国称为“热阀”) 。现在最常见的二极管多采用硅或锗等半导体材料 。
特点
正向性
施加直流电压时，在正向特性开始时，直流电压太小，无法克服PN结中电场的阻挡作用，正向电流几乎为零，称为死区 。这种不能导通二极管的直流电压称为死区电压 。当直流电压大于死区电压时，PN结内的电场被克服，二极管正向导通，电流随着电压的升高而迅速上升 。在正常使用的电流范围内，二极管导通时的端电压几乎是恒定的，这个电压称为二极管的直流电压 。当二极管两端直流电压超过一定值时，内部电场迅速减弱，特征电流迅速增大，二极管正向导通 。称为阈值电压或，硅管约为0.5V，锗管约为0.1V .硅二极管正向导通压降约为0.6~0.8V，锗二极管正向导通压降约为0.2~0.3V
反转
当施加的反向电压不超过一定范围时，通过二极管的电流就是少数载流子漂移形成的反向电流 。因为反向电流非常小，二极管处于关断状态 。这个反向电流也叫反向饱和电流或漏电流，二极管的反向饱和电流受温度影响很大 。一般来说，硅管的反向电流比锗管小得多 。小功率硅管的反向饱和电流在nA量级，小功率锗管的反向饱和电流在a量级，温度升高，半导体受热激发，少数载流子数增加，反向饱和电流也增加 。
削弱
当施加的反向电压超过一定值时，反向电流会突然增大，称为电击穿 。引起电击穿的临界电压称为二极管反向击穿电压 。当电击失效时，二极管失去单向导电性 。如果二极管没有因电击穿而过热，则单向导通可能不会永久损坏，在去掉外加电压后其性能仍能恢复，否则二极管会损坏 。因此，使用时应避免二极管施加过大的反向电压 。
二极管是一种单向导通的二端器件，分为电子二极管和晶体二极管 。电子二极管因为灯丝的热损耗，效率比晶体二极管低，所以现在已经很少见到了，晶体二极管比较常见和常用 。由于其单向导电性，几乎所有的电子电路都使用半导体二极管，半导体二极管在许多电路中起着重要的作用 。它是最早的半导体器件之一，应用也非常广泛 。
二极管正向压降:硅二极管(不发光型)正向压降0.7V，锗管正向压降0.3V，LED正向压降随发光颜色不同而不同 。主要有三种颜色 。具体压降参考值如下:红色LED压降2.0 - 2.2V，黄色LED压降1.8—2.0V，绿色LED压降3.0-3.2V，正常光线下额定电流20左右 。
二极管的电压和电流不是线性的，所以当并联不同的二极管时，需要连接合适的电阻 。
特性曲线
像PN结一样，二极管具有单向导电性 。硅二极管的典型伏安特性
特性曲线(图) 。二极管配直流电压时，电压值小时电流极小；当电压超过0.6V时，电流开始呈指数增长，通常称为二极管的导通电压 。当电压达到0.7V左右时，二极管处于完全导通状态，通常称为二极管的导通电压，用符号UD表示 。
对于锗二极管，开启电压为0.2V，开启电压UD约为0.3V，二极管加反向电压时，电压值很小时，电流极小，其电流值为反向饱和电流is 。当反向电压超过一定值时，电流开始急剧增加，称为反向击穿 。这个电压称为二极管的反向击穿电压，用符号UBR表示 。不同类型二极管的击穿电压UBR值相差很大，从几十伏到几千伏不等 。
根据机理，反向击穿可分为齐纳击穿和雪崩击穿 。在高掺杂浓度条件下，由于势垒区宽度小，反向电压大，破坏了势垒区内的共价键结构，使价电子脱离共价键，产生电子-空空穴对，导致电流急剧增加 。这种击穿称为齐纳击穿 。如果掺杂浓度低，势垒区宽度宽，不容易产生齐纳击穿 。


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