二極管是電子電路中極為基礎(chǔ)且重要的器件，其核心結(jié)構(gòu)是 PN 結(jié)，這賦予了它獨特的單向?qū)щ娦?，即電流只能從陽極（P 區(qū)）流向陰極（N 區(qū)），反向則呈高阻狀態(tài)。從特性方面來看，不同類型的二極管各有特點。普通硅二極管正向壓降低，約為 0.6 - 0.7V，反向擊穿電壓高，溫度系數(shù)小，常用于整流電路。鍺二極管正向壓降更低，僅 0.2 - 0.3V，但反向擊穿電壓低且溫度系數(shù)大，適用于高頻放大等電路。

發(fā)光二極管（LED）能將電能轉(zhuǎn)化為光能，不同顏色的 LED 壓降不同，廣泛應(yīng)用于顯示設(shè)備和指示燈等場景。光電二極管則可實現(xiàn)光信號與電信號的轉(zhuǎn)換，常用于光傳感器等設(shè)備，如智能路燈的光控系統(tǒng)。

變?nèi)荻O管的電容量會隨反向偏置電壓改變而變化，常用于無線電調(diào)諧電路，如調(diào)頻收音機中搜索電臺頻率。恒流二極管能維持通過它的電流恒定，可用于 LED 驅(qū)動電路等需要穩(wěn)定電流的地方。

快恢復(fù)二極管采用 PIN 結(jié)構(gòu)，開關(guān)速度快，在開關(guān)電源等高頻設(shè)備中應(yīng)用廣泛。肖特基二極管正向電壓降小，反向恢復(fù)時間極短，但反向漏電流較大、反向耐壓相對較低，適用于高頻、低壓電路，如 CPU 供電電路。瞬態(tài)電壓抑制二 極管（TVS）正常時阻值大，遇尖峰電壓時阻值迅速降低，可保護電路免受瞬態(tài)過電壓損害。齊納二極管（穩(wěn)壓二極管）在反向偏置下電壓恒定，常用于穩(wěn)壓電路。

在使用二極管時，需注意以下幾點：

極性識別：直插型二極管帶有銀色環(huán)的一端為陰極；貼片二極管絲印一端的條帶或標(biāo)記處為陰極。也可通過萬用表測量，將其置于蜂鳴檔，紅表筆接陽極、黑表筆接陰極時顯示導(dǎo)通電壓，反之則顯示截止。

參數(shù)選型：要考慮最大整流電流（IF），使用時管子的平均電流不得超過此值，否則可能過熱損壞。最高反向工作電壓（UR）也很關(guān)鍵，加在二極管兩端的反向電壓不能超過它，不然可能被擊穿。反向電流（IR）越小，單向?qū)щ娦栽胶谩?/span>電路應(yīng)用：整流電路可利用普通二極管將交流電轉(zhuǎn)直流電，如橋式整流電路。穩(wěn)壓電路中，穩(wěn)壓二極管與限流電阻串聯(lián)可穩(wěn)定輸出電壓。在防反接電路中，利用二極管單向?qū)щ娦?，可防止電源反接損壞電路。當(dāng)電感元件斷電時，續(xù)流二極管可提供泄放通道，避免驅(qū)動器件受損。

概述

結(jié)構(gòu)

二極管由PN結(jié)、電極引線及管殼封裝組成。PN結(jié)通過擴散工藝在半導(dǎo)體基片上形成，由P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體接觸界面構(gòu)成，兩側(cè)形成空間電荷區(qū)及自建電場。陽極從P區(qū)引出，陰極從N區(qū)引出，利用PN結(jié)的單向?qū)щ娦?，?dǎo)通時電流從陽極流向陰極。

圖示為新邦微二極管1N4007 M7 1A1000V SMA 貼片整流二極管

工作原理

正向?qū)ǎ寒?dāng)外加正向電壓時，電壓削弱PN結(jié)自建電場，促進載流子擴散，形成正向電流。

反向截止：外加反向電壓增強自建電場，阻礙載流子擴散，僅有微弱反向飽和電流通過。

擊穿特性：反向電壓超過臨界值（反向擊穿電壓）時，PN結(jié)發(fā)生擊穿，產(chǎn)生較大反向電流。擊穿分為齊納擊穿和雪崩擊穿。

特性參數(shù)

伏安特性：二極管具有單向?qū)щ娦?，其伏安特性曲線顯示正向電壓超過開啟電壓（約0.6V，硅管）后電流按指數(shù)增長，反向電壓下電流極小，超過反向擊穿電壓后電流急劇增大。

反向電流：反向電流受溫度影響大，溫度升高反向電流增大，硅管比鍺管穩(wěn)定性好。

動態(tài)電阻：指二極管特性曲線靜態(tài)工作點附近電壓變化與相應(yīng)電流變化量之比。

最高工作頻率：取決于PN結(jié)結(jié)電容，超過該值單向?qū)щ娦允苡绊憽?/span>

最大整流電流：長期工作時允許通過的最大正向平均電流，與散熱條件相關(guān)。

最高反向工作電壓：為避免擊穿，規(guī)定二極管可承受的最大反向電壓。

圖示為新邦微肖特基二極管SS5150 5A 150V 

 分類

按材料：分為硅二極管、鍺二極管、砷化鎵二極管等。

按封裝形式：包括塑料封裝、玻璃封裝、金屬封裝、貼片封裝等。

按結(jié)構(gòu)：有平面型、點接觸型、臺面型、肖特基型等。

按功能：包括整流二極管、開關(guān)二極管、穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管等。

主要應(yīng)用

電子電路應(yīng)用：二極管在電子電路中用于整流、限幅、穩(wěn)壓、開關(guān)、檢波等，保護電路并延長其壽命。

工業(yè)產(chǎn)品應(yīng)用：發(fā)光二極管廣泛應(yīng)用于指示燈、通信光源、儀表指示及照明，具有安全、高效、環(huán)保、壽命長、響應(yīng)快、體積小、結(jié)構(gòu)牢固等特點。