二極管的單向傳導(dǎo)電流，二極管及其常用用途

二極管可能是所有半導(dǎo)體元件中最簡(jiǎn)單的，但是，它執(zhí)行許多關(guān)鍵功能，包括控制電流的流動(dòng)。在本文中，簡(jiǎn)要概述了二極管及其常用用途。

二極管是一種允許電流沿一個(gè)方向流動(dòng)但不允許另一個(gè)方向流動(dòng)的器件。這是通過(guò)內(nèi)置電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的。盡管最早的二極管由穿過(guò)金屬圓柱體中間的熾熱電線組成，該金屬圓柱體本身位于玻璃真空管內(nèi)，但現(xiàn)代二極管是半導(dǎo)體二極管。顧名思義，它們由半導(dǎo)體材料制成，主要是硅。

一、單向傳導(dǎo)電流

盡管只不過(guò)是一個(gè)簡(jiǎn)單的兩引腳半導(dǎo)體器件，但二極管對(duì)現(xiàn)代電子產(chǎn)品至關(guān)重要。

它們最常見的一些應(yīng)用包括將交流電轉(zhuǎn)換為直流電、將信號(hào)與電源隔離以及混合信號(hào)。二極管有兩個(gè)“邊”，每一邊的各不相同。一側(cè)是“p側(cè)”，它帶有正電荷。另一面是“n面”，它帶有負(fù)電荷。這兩個(gè)側(cè)面層疊在一起，形成所謂的“np結(jié)”，在那里它們相遇。

當(dāng)在n側(cè)施加負(fù)電荷而在p側(cè)施加正電荷時(shí)，電子“跳過(guò)”該結(jié)，電流僅沿一個(gè)方向流動(dòng)。這是二極管的核心屬性；常規(guī)電流僅沿該方向從正極流向負(fù)極。同時(shí)，電子僅從負(fù)極流向正極。這是因?yàn)殡娮訋ж?fù)電并被吸引到電池的正極。

二、二極管是做什么用的？

二極管是非常有用的元件，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代技術(shù)中：

1.發(fā)光二極管（LED）

二極管最廣為人知的現(xiàn)代應(yīng)用可能是LED。它們使用一種特殊的摻雜方式，當(dāng)電子穿過(guò)np結(jié)時(shí)，會(huì)發(fā)射光子，從而產(chǎn)生光。這是因?yàn)長(zhǎng)ED在存在正電壓時(shí)會(huì)發(fā)光。摻雜的類型可以變化，以便可以發(fā)射任何頻率（顏色）的光，從紅外線到紫外線。

2.電源轉(zhuǎn)換

盡管LED可能是普通人最廣為人知的應(yīng)用，但迄今為止最常見的應(yīng)用是使用二極管將交流電源整流為直流電源。使用二極管，可以創(chuàng)建不同類型的整流器電路，其中最基本的是半波、全波中心抽頭和全橋整流器。這些在電子電源中非常重要——例如，筆記本電腦的充電器——來(lái)自主電源的交流電流必須轉(zhuǎn)換為直流電流，然后才能存儲(chǔ)。

3.過(guò)壓保護(hù)

需要保護(hù)敏感的電子設(shè)備免受電壓浪涌的影響，二極管非常適合這一點(diǎn)。當(dāng)用作電壓保護(hù)器件時(shí)，二極管是不導(dǎo)電的，但是，它們會(huì)立即將任何高壓尖峰發(fā)送到地面，從而不會(huì)損壞敏感的集成電路。為此，設(shè)計(jì)了稱為“瞬態(tài)電壓抑制器”的專用二極管。這些可以在短時(shí)間內(nèi)處理通常會(huì)損壞敏感組件的大功率尖峰。