硬件篇|常用的十类元器件（四）二极管

材料按照导电性分为导体、绝缘体，有一些材料导电性能处于导体与绝缘体之间，这种材料我们称为半导体，如：硅、锗、砷化镓、磷化镓等，二极管就是用半导体材料构成的PN结制作而成的一种电子器件。

各种形式的二极管

二极管内部就是一个PN结，有2个电极，P型材料连接的电极称为正极（阳极A），N型材料连接的电极称为负极（阴极K），PN结材料目前常用的是硅材料（用的较多）和锗材料（用的较少），二极管在电路图中一般用字母“D”表示。在一块半导体材料（4价元素）上，左边参杂硼材料（3价元素），右边参杂磷材料（5价元素），它们左右两边一边多空穴，另一边多电子，多空穴的那部分材料叫P型半导体，多电子那部分材料叫N型半导体，在它们的结合处会形成一个空间电荷区，我们称为PN结，PN结具有单向导电性，电流只能从P区流向N区。

二极管的结构示意和符号

1、二极管的分类按材料分为：硅二极管、锗二极管、砷二极管等；

按结构不同分为：点接触二极管、面接触二极管；

按用途分为：整流二极管、检波二极管、稳压二极管、变容二极管、发光二极管、光电二极管等。

2. 二极管相关的特性：·单向导通型；正向导通：当a端电压大于k端电压的时候，二极管是导通的；反向截止：当a端电压小于k端电压的时候，二极管是截止的；·二极管上面的压降是固定的。二极管2端的电压是不变的。具体的咱们理论计算的时候，一般认为就是0.7V，具体到某一个二极管就要看具体的参数了。·二极管上面的电阻是可变的，会随着温度的变化而变化。·二极管的伏安特性曲线：后面具体讲二极管的时候再说。

3. 要关注的二极管的参数：

二极管的参数有很多，我们只需要了解常用参数即可

二极管开始导通时对应的二极管两端的电压差，也就是说二极管在正向导通时需要占用一部分电压，例如：一般的硅二极管为0.7伏左右，发光二极管较高，1.7伏以上，其他类型二极管压降有所不同。

最大整流电流IF

是指二极管长期连续工作时，允许通过的最大正向平均电流值，其值与PN结面积及外部散热条件等有关。

因为电流通过管子时会使管芯发热，温度上升，温度超过容许限度（硅管为141左右，锗管为90左右）时，就会使管芯过热而损坏。所以在规定散热条件下，二极管使用中不要超过二极管最大整流电流值。例如，常用的IN4001-4007型硅二极管的额定正向工作电流为1A。

加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力。为了保证使用安全，规定了最高反向工作电压值。例如，IN4001二极管反向耐压为50V，IN4007反向耐压为1000V。

二极管中有电流流过，就会吸热，而使自身温度升高。最大功率P为功率的最大值。具体讲就是加在二极管两端的电压乘以流过的电流。这个极限参数对二极管非常重要，超过此参数二极管一定会损坏。

外加反向电压不超过一定范围时，通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流。由于反向电流很小，二极管处于截止状态。这个反向电流又称为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。大约温度每升高10℃，反向电流增大一倍。硅材料的二极管比锗材料二极管在高温下具有更好的稳定性。

指在规定的负载、正向电流及最大反向瞬态电压下的反向恢复时间。从正向电压变成反向电压时，理想情况是电流能瞬时截止，实际上，一般要延迟一点点时间。决定电流截止延时的量，就是反向恢复时间。它直接影响二极管的开关速度。