發光二極管(LED)是一種特殊的二極管。它的發光原理基于半導體材料的電子 - 空穴復合過程。當在 LED 兩端施加正向電壓時,電子從 N 區注入到 P 區,空穴從 P 區注入到 N 區,在 P - N 結附近,電子和空穴復合,釋放出能量,其中一部分能量以光子的形式發射出來,從而產生光。LED 具有許多優勢。首先,它具有很高的能效,相比傳統的白熾燈泡,LED 可以將更多的電能轉化為光能,消耗的電能更少。其次,LED 的壽命非常長,可以達到數萬小時甚至更長,減少了更換燈泡的頻率。再者,LED 的響應速度快,非常適合用于需要快速開關的場合,如交通信號燈等。此外,LED 可以發出多種顏色的光,通過調整半導體材料的成分,可以實現從紅外光到可見光再到紫外光的不同波長的光發射。二極管的小型化和集成化是電子元件發展的重要趨勢。BSC100N06LS3G
二極管依據功能可分為多種類型,每種類型都在電子電路中有著獨特的作用,為電路設計提供了豐富的功能模塊。整流二極管是非常常見的一種。它的主要功能是將交流電轉換為直流電。在電源電路中,無論是小型的電子設備電源,還是大型的工業電源系統,整流二極管都發揮著關鍵作用。例如,在一個簡單的半波整流電路中,利用一個整流二極管,當交流電壓處于正半周時,二極管導通,電流通過負載;而當交流電壓處于負半周時,二極管截止,負載上沒有電流通過。這樣,在負載兩端就得到了一個只有正半周的脈動直流電壓。在全波整流和橋式整流電路中,多個整流二極管相互配合,可以更有效地將交流電轉換為直流電,提高整流效率,為后續的電子設備提供穩定的直流電源。BD239C二極管的工作溫度范圍對其性能和使用壽命有重要影響。
二極管是一種具有單向導電特性的半導體器件,由一個 PN 結、電極引線和外殼封裝而成。PN 結是其重要結構,P 型半導體一側帶正電,富含空穴;N 型半導體一側帶負電,含有大量自由電子。當二極管兩端施加正向電壓(陽極接正,陰極接負)且超過其導通閾值(硅管約 0.7V,鍺管約 0.3V)時,PN 結變窄,載流子擴散形成正向電流,此時二極管處于導通狀態;而施加反向電壓時,PN 結變寬,只存在微弱的反向飽和電流,二極管截止。這種單向導電特性使二極管能夠實現整流、限幅、穩壓等功能,廣泛應用于各類電子電路中,如同電路中的 “單向閥門”,控制電流的流向與大小。
在信號處理領域,二極管也有著重要的應用。在限幅電路中,二極管可以限制信號的幅度。當輸入信號的幅度超過一定值時,二極管開始導通,將信號的幅度限制在一個特定的范圍內,從而保護后續電路免受過大信號的損害。在檢波電路中,二極管用于從已調幅的高頻信號中提取出原始的低頻信號。在高頻信號通過二極管時,由于二極管的單向導電性,只有信號的正半周或負半周能夠通過,經過后續的濾波等處理,就可以得到原始的低頻信號。此外,二極管還可以用于信號的邏輯運算,如在數字電路中,二極管可以與其他邏輯元件組合,實現與、或、非等邏輯功能。二極管具有單向導電性,是整流、開關電路的關鍵。
反向耐壓是二極管的另一個關鍵參數。它指的是二極管在反向偏置狀態下能夠承受的最大電壓值。當反向電壓超過這個值時,二極管可能會發生擊穿。不同類型的二極管具有不同的反向耐壓能力。例如,普通的小功率二極管的反向耐壓可能只有幾十伏,而高壓二極管的反向耐壓可以達到數千伏甚至更高。在設計電路時,尤其是在涉及到高電壓的場合,必須充分考慮二極管的反向耐壓,選擇具有足夠反向耐壓能力的二極管,以防止二極管被擊穿而導致電路故障。隨著技術的進步,二極管的性能不斷提升,為電子設備的發展提供了有力支持。SPD50N03S2L06T
當二極管的正極接高電位,負極接低電位時,二極管處于導通狀態。BSC100N06LS3G
LED的特性使其具有諸多優勢。首先是它的高亮度。與傳統的白熾燈和熒光燈相比,LED在相同的電能消耗下能夠產生更高的亮度。這是因為LED的發光效率更高,它將電能轉化為光能的比例更大。例如,在照明領域,一個幾瓦的LED燈泡可以產生與幾十瓦的白熾燈相當的亮度,節省了能源。其次,LED的壽命極長。一般來說,LED的使用壽命可以達到數萬小時甚至更長。這是由于LED的發光原理決定的,它沒有傳統燈絲那樣容易燒斷的問題,也沒有熒光燈中的熒光粉老化等問題。在長期使用過程中,LED的亮度衰減相對緩慢,這使得它在需要長期穩定照明的場合,如路燈、建筑物照明等應用中表現出色。BSC100N06LS3G