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罗姆代理告诉你,二极管其实并非单向导电

发表于2020-07-31

  1. 相信大家都知道,二极管在电子电路中起着非常重要的作用。它有一个非常重要的特性,就是单向导电性。也就是说,电流只能从正极(阳极)流向负极(阴极),我们可以利用二极管的这个特性来实现整流、检波、限幅、保护等操作。


    但是二极管真的是单向传导吗?罗姆代理告诉你,不是!


    每一种二极管都有详细的工作参数,如最大正向电流、最大反向电压、反向恢复时间、反向电流等等。

    反向电流?不是说它是单向导电的吗?怎么会有反向的电流呢?这就要从二极管的结构和原理开始说了……


    产生反向电流的主要原因是结电容的存在;当二极管通过交流电时,它可以把交流电变成直流电由于二极管的单向导电性,但同时因为自己的电容效应(尽管电容很小)的负半周期交变电流将流过二极管(寄生电容)的相反方向来形成一个反向电流。反向电流的大小由二极管结电容决定。同时,它与反向恢复时间密切相关,结电容越大,反向恢复时间越长(因为电容的充放电需要时间)。这也直接限制了二极管的工作频率。当频率高到一定程度时,二极管的单向导电特性就会彻底消失。


    究竟什么是结电容?为什么会有结电容?结电容是如何产生的?有没有办法消灭结电容?


    要弄清这一问题,必须从结构和原则上进行分析。它存在两种电容器,扩散电容和势垒电容。

    扩散电容:p-n结在正偏时所表现出的一种微分电容效应。pn结扩散电容是pn结两侧中性区不平衡少数载流子(非平衡少子)电荷存储引起的电容效应;简单地说,这是因为PN结加正向电压的时候,因为P/N区的电荷浓度差的变化导致电荷的积累和释放,这个积累和释放过程相当于一个电容的充电和放电,这是根据二极管的特殊材料和结构来决定的,所以扩散电容不能消除。


    势垒电容:在PN结加反向电压时,由于PN结反向截止电流不能直接流过二极管,PN结的两个电极相对绝缘,恰好构成了一个电容器的原型:任何绝缘体中的两个金属导体均存在电容效应,电容的容量与两极之间的距离成反比,与两极的面积成正比。

    也就是说,二极管的电极面积越大,其结电容就越大。例如,面接触整流二极管具有较大的电极接触面,适合通过大电流。但同时,随着电极面积的增大,其结电容也会增大,就限制了它的工作频率。


    PN结面积越小,结电容越小,它能通过的电流也就越小。例如,点接触型的检波二极管不需要流过太大的电流。其电极面积非常小,可以严格控制结电容,保证高频检波的质量。

    综合以上内容,你现在知道是怎么一回事了吧,如果有二极管需求,欢迎联系联丰泰,我们将第一时间给您答复!