二极管知识讲解

二极管电子元器件分类•无论是在手机维修中还是电脑维修中还是其它电气设备维修中，电子元器件可以分为两大类•1、有源元件：二极管、三极管、稳压管（受电压控制的）必须要有电才能工作的电子元器件•2、无源元件：电阻、电容、电感（不受电压控制）也就是说不需要电都能通过信号半导体与PN结半导体：指导电能力介于导体和绝缘体之间的物质，如硅锗等等，在化学上是种4价元素如果制造半导体的材料是纯净的话，该半导体称为本征半导体本征半导体的特性就是掺杂特性，就是给本征半导体掺入微量的其他元素，会大大提高半导体的导电能力。•P型半导体：在四价元素硅或锗中掺入三价元素硼和铝构成P型半导体•N型半导体：在四价元素硅或锗中掺入微量的五价元素磷和锑构成N型半导体•PN结：将P型半导体和N型半导体采用特殊工艺，两边掺入不同的杂质，使在两导体交界面附近形成特殊的导电层即PN结二极管•二极管是电子技术应用中最常用的半导体器件之一。什么是二极管呢？•二极管是由一个PN结，引出两个电极，封上外壳而做成的半导体器件•二极管的两个电极分别成为正极（阳极）和负极（阴极）一般的二极管的电路图形，看下图。二级管的分类•按材料分为两种：一是硅二极管，二是锗二极管。•按制作工艺分为面接触二极管和点接角二极管。•按用途分类有整流二极管、检波二极管、发光二极管、稳压二极管、光敏（光电）二极管、开关二极管和快恢复二极管。硅管与锗管的区别：导通电压不一样，硅管的导通电压为0.7V，锗管的导通电压为0.3V（正向偏置电压）。二极管的特性•单向导电特性•正向导通：如果给二极管正极的电压高于负极电压（正向偏置电压），只要正极电压达到一定的值，二极管导通，导通后二极管相当于一个导体，二极管的两引脚之间的电阻很小，相当于接通。电流流动方向是从正极流向负极，电流不能从负极流向正极，否则二极管已损坏。反向截止：如果给二极管正极加的电压低于负极电压（反向偏置电压），二极管处于截止状态，二极管两引脚之间电阻很大，相当于开路。只要是反向电压，二极管中就没有电流流动，如果加的反向电压太大，二极管会击穿，电流从负极流向正极，说明二极管损坏。11•我们可以用个简单的比喻来描述二极管的正向导通反向截止的特性。我们把二极管看成一道平时关闭的但单方向向里开的们，当没有外力作用时，相当于二极管没有加偏压，二极管是关闭的，当给门一个相里推的力时，门打开，就像给二极管加上正向偏压一样，二极管导通。当给们一个向外拉的力时，门不能打开，就像给二极管加上反向偏置电压一样，二极管不能导通。二极管有一个对反向偏压的耐压值，当反向偏压太大时，二极管会被击穿损坏，就像门一样，当给它向外拉的力太大，门就会打开，但门也损坏了。12•当给二极管加上外接电源时，我们说给二极管加上了偏置电压，偏置电压的概念非常重要，在后面的许多内容中经常涉及到，偏置有两种，正向偏置和反向偏置。•正向偏置就是给二极管的正极接电源的正极，负极接电源的负极。•反向偏置就是给二极管的负极接电源的正极，正极接电源的负极。二极管导通条件•正极电压大于负极电压一定值（开启电压）开启电压：硅管0.6V~0.7V锗管：0.2V~0.3V稳压二极管是负极大于正极电压一定值才导通的（它的稳压值）15二极管的应用•桥式整流用四只二极管构成桥式整流，充分利用了交流电的正负两个周期。全波整流在交流电的正负两个周期时都有两个二极管导通将电压输出，这样经过整流后的波形等于是吧负半周的电压都转成正的了，在经过C1滤波以后就成了平滑的直流电。171819•起始电压•利用我们推弹簧门的经验来说明这一问题，如果我们用力比较小，就不能推开门。我们不断的加力，当力量达到一定程度时。们才能被推开，把这个刚刚能够把门打开的力叫做起始力，就像二极管开始导通的起始电压一样，随着力量的加大，门的缝隙也越来越大，但当力量大到一定地步时，门全部打开，门的缝隙也就不会再加大了•二极管的工作也是一样，当二极管加上偏置电压，并且二极管两端的电压达到一定值时，二极管开始导通，这个使二极管刚能导通的电压叫起始电压。随着电压增加二极管的电流增大，但电压达到一定程度时，二极管的电流基本不再上升。•二极管可由不同的半导体材料制成，不同二极管的起始电压不同，一般来说，锗二极管的起始电压为0.15-0.3V左右，硅材料二极管的起始电压为0.6-0.8左右。•在实际工作中，我们可以利用二极管起始电压的特性来判断二极管的制造材料。20工作条件一般的普通二极管工作时需要加正偏电压，即二极管的正极接电源的正极，二极管的负极接电源的负极。此时，二极管导通，有电流流过二极管。但这个正向导通也是有条件，只有给二极管的正向压降（二极管的正极电压减去负极电压）大于或等于起始电压时，二极管才能导通。但有些特殊的二极管需要反向偏置才能正常工作，如稳压二极管和变容二极管。21稳压二极管稳压二极管简称稳压管稳压二极管是利用二极管反向击穿的特性来工作的，正常工作时，稳压二极管是反向偏置的，即稳压二极管的正极接电源的负极。稳压二极管的负极接电源的正极，当反向偏置电压大于大于二极管的额定反向电压时，二极管被击穿导通，稳压二极管的电压基本不变，从而达到稳压的目的。在手机电路中常用语受话电路，振动电路铃声电路，手机线路的受话蜂鸣振动一般都带有线圈，由于这些线圈会产生一个阻止电流流动的感生电压，从而导致一个很高的反峰电压对电路造成损害，当反峰电压大于稳压二极管的额定反向偏压时，稳压二极管被击穿导通，使其两端的电压保持在恒定状态，从而防止反峰电压损害其他电路的部件。22变容二极管电容是一个存储电荷的原件，当其两端的电压变化时，其存储的电荷也发生变化，因此就出现充放电现象，PN结除了单向导电外，也具有上述特性，也就是说它具有电容效应，变容二极管是一种特殊的二极管，它利用了PN结的电容效应，为了使这种电容效应显著，给二极管加上反向偏置，当二极管两端的反向电压发生变化时，二极管的结电容也随之变大变小。二极管的结电容大小除了与本身结构和工艺外，还与外加的反向电压有关。变容二极管是利用PN结的电容效应，并采用特殊工艺使德、得结电容随反向偏压的变化比较灵敏的一种特殊二极管，变容二极管的图形符号看图23•变容二极管的特性在手机电路中，变容二极管起着非常重要的作用，是一个非常重要的器件。与一般二极管不同的是变容二极管是反向偏压才能正常工作的，即变容二极管的负极接电源的正极，变容二极管的正极接电源的负极，在电路中，变容二极管的正极总是接地的看图•当变容二极管的反向偏压增大时，变容二极管的结电容变小，当变容二极管的反向偏压减小时，变容二极管的结电容增大。24•变容二极管是一个电压控制元件，通常用于振荡电路，与其他元件一起构成压控振荡器，VCO。在VCO电路中，主要利用它的结电容随反偏变化而变化的特性，通过改变变容二极管的两端的电压便可改变变容二极管两边的电容的大小，以改变振荡回路，从而改变振荡频率。•一般情况下，我们从图纸上看到变容二极管的符号，不论是模拟手机GSM手机还是CDMA手机，基本都可以断定这2是一个压控振荡器。•变容二极管是一个电压控制原件。那么它所存在的电路就一定有一个电压控制信号，在手机电路中，这个电压控制信号来自频率合成环路中的鉴相器的输出端，而变容二极管的负极就是VCO电路的频率控制端。25•在VCO电路中，从变容二极管的负极出发，只能经过电阻和电感，遇上电容就回头，这样我们找到的芯片的端口就是锁相环电路中鉴相器（PD）的输出端，从图中我们可以看出。在变容二极管的负极到PD输出端之间的电路就是一个低通滤波器（LPF)不管它的电路怎么变，在图中的箭头方向不能有电容，否则没这个线路不是VCO的控制信号线26发光二极管发光二极管简称为LED发光二极管在手机中主要用作背景灯以及键盘灯，电容现在还有跑马灯等等，发光二极管一般分为红绿黄等等，它发光的颜色取决于它的制作材料，法官二极管对电流有要求，一般的为及毫安到几十毫安，发光二极管的发光强度一般分它的正向电流成线性关系，但如果流过反光二极管的电流太大，就会造成发光二极管的损坏实际运用中，一般在二极管的电路中串接一个限流电阻，用来防止大电流对二极管造成的损坏。发光二极管只工作在正偏状态，正常情况下，它的正向电压为1.5-3V之间。发光二极管图形符号看图二极管的测量及好坏判断•1、二极管的测量将万用表打到蜂鸣二极管档，红表笔接二极管的正极，黑笔接二极管的负极，此时测量的是二极管的正向导通阻值，也就是二极管的正向压降值。不同的二极管根据它内部材料不同所测得的正向压降值也不同。2、好坏判断正向压降值读数在300--800为正常，若显示为0说明二极管短路或击穿，若显示为1说明二极管开路。将表笔调换再测，读数应为1即无穷大，若不是1说明二极管损坏。正向压降值在200左右时，为稳压二极管；快恢复二极管的两读数都在200左右正常。二极管的代换原则1、主板上的二极管只要大小、模样相同即可代换，如红色的玻璃管。2、不同用途之间的二极管不能代用，硅二极管和锗二极管之间也不能代用。3、快恢复二极管中，RBYR1535、PBYR2045、PBYR2545这三种型号可互换使用，其它要原型号代换。4、更换二极管时要认清正负极，不能接反，否则电路不能正常工作。5、二极管为开路故障时可以先不拆下，直接用一个新的二极管并联上去（焊在原二极管的引脚焊点上）。6、怀疑二极管击穿或性能不良时，一定要将原二极管拆下，再焊上新的二极管。