二极管的基本概念

1.二极管的定义

二极管由管芯，封装和两个电极组成。芯片是PN结。在PN结的两端绘制引线，并使用塑料二极管，玻璃或金属材料作为封装，形成晶体二极管，如下图所示。在P区域中绘制的电极被称为正电极或阳极，在N区域中提取的电极被称为负电极或阴极。

2.二极管的伏安特性

二极管的伏安特性是施加在二极管两端的电压和流过二极管的电流之间的关系。用于定性描述两者之间关系的曲线称为伏安特性曲线。晶体管绘图仪观察到的硅二极管的伏安特性如下图所示。


3.二极管的正向特性

1）当施加的正向电压小时，二极管呈现大电阻，正向电流几乎为零，并且曲线OA段被称为非导电区域或死区。通常，硅管的死区电压约为0.5伏，锗的死区电压约为0.2伏。该电压值也称为阈值电压或阈值电压。

2）当施加的正向电压超过死区电压时，PN结中的电场几乎被消除，二极管的电阻很小，正向电流开始增加，并进入正向导通区，但电压不是与电流成比例，例如AB。分割。随着施加电压的增加，正向电流迅速增加。例如，BC部分的特性曲线是陡峭的，并且伏安关系近似是线性的，并且处于完全导通状态。

3）二极管导通后两端的正向电压称为正向压降（或管压降），几乎是恒定的。硅管的管压降约为0.7V，锗管的管压降约为0.3V。

4.二极管的反向特性

1）当二极管经受反向电压时，PN结的内部电场增强，并且二极管呈现大电阻，并且仅有小的反向电流。在实际应用中，反向电流越小，二极管的反向电阻越大，反向截止性能越好。通常，硅二极管的反向饱和电流低于几十微安，锗二极管为几百微安，高功率二极管略大。

2）当反向电压增加到一定值时，反向电流急剧增加并进入反向击穿区域，其相应的电压称为反向击穿电压。如果二极管损坏后电流过大，则管子会损坏。因此，除齐纳二极管外，二极管的反向电压不得超过击穿电压。

5.整流电路

5.1 单向半波整流电路

二极管就像一个自动开关。当u2为正半周期时，电源自动连接到负载。当u2为负半周期时，电源和负载会自动切断。因此，如下图所示，负载方向和尺寸变化相同的脉动直流电压uo如下图所示。由于该电路仅在u2的正半周期内具有输出，因此称为半波整流电路。如果整流二极管的极性反转，则可以获得负DC纹波电压。


5.2全波整流电路


整改原则：

将变压器次级侧的电压设置为：

1）当u2为正半周期时，A点的电位最高，V点的电位最低，二极管V1和V3导通，V2和V4截止，电流路径为A→V1 →RL→V3→B中。

2）当u2为负半周期时，B点的电位最高，A点的电位最低，二极管V2和V4导通，V1和V3截止，电流路径为B→V2→RL →V4→A。

可以看出，在u2的变化周期中，从上到下的电流总是流过负载RL，电压和电流的波形是全波脉动直流电压和电流，如下所示数字。