整流二极管的作用和工作原理，整流二极管百度百科

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今天给大家分享一下整流二极管的作用、原理、正负极区分、参数等知识。什么是整流二极管？

整流二极管是一种可以对电压进行整流并将交流电转换为直流电的二极管。它们通常用于整流电路，主要由硅半导体制成，可以承载高电流值。锗二极管也是由锗半导体制成，因此具有较低的允许反向电压和较低的允许结温。在数字电子产品中，通过肖特基势垒使用整流二极管具有巨大的价值。该二极管可以控制mA到几KA的电流和几V到几KV的电压。

整流二极管电路符号

到底什么是修正？

有人可能会问，“正畸到底是什么？”我在这里解释一下。二极管的作用是让电流只在一个方向流动，整流就是向二极管施加交流波形。整流二极管导通一半以上的波形，另一半则截止。这是一个整流二极管，具有整流作用。更多信息请参考下面更直观的图。

整流二极管的整流过程

整流二极管的特性

整流二极管的正向特性随电流和温度而变化。在低电流区域，高温时V F 较低，但在高电流区域则相反。一般来说，使用二极管时应在Q 点以下有足够的温度裕度，Q 点是上述两个条件的交叉点。

整流二极管特性图

蓝色区域由载流子迁移率主导：V F 随着温度升高而降低。在高温下，载流子更容易移动，导致VF 比低温下更低。红色区域主要是载流子碰撞：V F 随温度增加。

当大电流流动时，大量载流子移动。在高温下，载流子之间碰撞的可能性增加，并且V F 变得比在低温下更高。整流二极管的工作原理

N型和P型整流二极管材料均采用特殊制造技术进行化学结合，形成PN结。这种PN结有两个端子，可以认为是电极，因此被称为“DIODE”。当外部直流电源电压通过电子设备的端子施加到电子设备时，就会发生偏置。

无偏整流二极管无偏：如果没有向整流二极管提供电压，则称为无偏整流二极管。

由于热激发，N 侧具有大部分电子和少量空穴，而P 侧具有大部分电荷载流子空穴和很少的电子。在此过程中，来自N侧的自由电子扩散到P侧并在现有空穴内重新结合，将正离子固定在N侧，将负离子固定在P侧。

在靠近结端的N型侧也有固定离子，同样在靠近结端的P型侧也有固定离子。因此，大量的正离子和负离子聚集在结处，这个区域称为耗尽区。在此区域中，二极管的PN 结上会产生称为势垒电位的静电场，从而防止空穴和电子进一步穿过该结。

无偏整流二极管

正向偏置整流二极管正向偏置：在PN 结二极管中，电压源的正极端子连接到p 型侧，负极端子连接到n 型侧，使二极管处于正向偏置状态。

电子被直流电压源的负极端子排斥并向正极端子漂移，并且在施加电压的影响下，这种电子漂移导致电流在半导体中流动。该电流称为“漂移电流”。由于多数载流子是电子，因此N型电流是电子电流。

由于空穴是P 型多数载流子，因此它们会被直流电源的正极端子排斥，并穿过结向负极端子移动。因此，P型电流是霍尔电流。因此，多数载流子产生的总电流就是正向电流。电流的正常流动方向是从电池的正极端子流向负极端子，电流的正常流动方向与电子的流动方向相反。

正向偏置整流二极管

反向偏置二极管反向偏置条件：如果二极管电源电压的正极端子连接到二极管的n 型端子，电源电压的负极端子连接到二极管的p 型端子，则不会产生电压。流过二极管的电流不包括反向饱和电流。这是因为在反向偏置条件下，结耗尽层随着反向偏置电压的增加而变宽。

由于少数载流子的存在，从二极管的N型端流向P型端的电流非常小。该电流称为反向饱和电流。少数载流子主要是分别在P型和N型半导体中热产生的电子/空穴。

这里，如果施加在二极管上的反向施加电压继续增加，当超过一定电压时，耗尽层就会被破坏，从而在二极管中流过巨大的反向电流。如果该电流不受外部限制并且超过安全值，则二极管可能会被永久损坏。

这些快速移动的电子与设备中的其他原子碰撞，将更多电子从原子中拉开。以这种方式释放的电子通过破坏共价键从原子中释放出更多的电子。这个过程称为载流子倍增，流过PN结的电流显着增加。一种相关的现象称为雪崩投降。

反向偏置整流二极管

整流二极管技术参数

容差极限参数特性参数VF：正向电压由IF 正向电流决定

IR：VRWM 峰值：在反向电压下工作时的反向电流。

IFN：正向偏置二极管的最大平均或额定电流。

IFRM：峰值、可再现电流二极管导通

IFSM：峰值、不可重复电流传导

VRWM：峰值反向电压操作的缩写

VRRM：峰值重复反向电压的缩写

VRSM：表示峰值非重复反向电压。

PTOT：电子元件消耗的总电量。

Tj：二极管的最大结温Rth 低于工作条件的热阻

Rth：工作条件下的热阻

二极管的最大瞬时电流（决定了抗过载能力） 整流二极管的作用

整流二极管最大的作用是在整流电路中常用。整流电路主要有以下几种：

桥式整流电路桥式整流器由于以下原因分为不同类型：

电源电压配置及相数：单相桥式整流电路、多相桥式整流电路（三相桥式整流电路、两相桥式整流电路）。各种半波整流电压：单桥（半波整流）、双桥（全波二极管整流）。还可以创建单相全波桥式整流电路和三相全波整流电路等组合电路，还可以将全波整流电路和半波整流电路的相数组合起来。整流电路。负载类型：电阻、电容、电感。桥式整流电路特点：

V—— 电源电压VOS、IOS 元件恒定输出电压I OSmax 最大输出电流N ip 能效电路纹波系数V Rmax 最大反向电压半波桥式整流电路半波桥式整流电路是最简单的A 电路。将交流电（+ 和- 两个符号）转换为一个符号(+) 的电流。产生的输出电流经过进一步滤波后可以转换为直流电。

在该电路的输出端，我们得到只有正半周期的正弦波，因此它实际上称为半波整流器。整流二极管仅在正向偏置（正电压）时才导通，因此正弦波没有“负部分”。电流仅沿一个方向脉动地流过电阻负载。

下面显示了一个简单的半波桥式整流二极管电路的示例。

半波整流电路图

半波桥式整流器的特点：

半波整流电路时间特性图

全波桥式整流电路全波桥式整流电路如下图所示，通常称为格拉茨桥。

全波整流电路图

全波桥式整流电路的工作原理如下：下图（红色）显示了电流的路径。两个红色二极管正向偏置（电流流过它们），另外两个反向偏置（没有电流流过它们）。电流从电源流过第一个红色二极管。然后传递来自第一个红色二极管的负载。经过负载后，流经第二个红色二极管并返回电源。

全波整流电路（交流、反向偏压）

全波桥式整流器的特性如下图所示。

全波整流电路时间特性图

三相桥式整流器三相二极管桥式整流电路（全波桥式整流器Diablo）可用于任何三相电压电路。在这种情况下，输出电压纹波将是最小的。电源使电路的功率最大化。三相桥式整流电路通常具有控制输出电流的能力。

看下面的三相整流电路原理图，了解三相整流电路是如何构造的。

三相整流电路原理图及特性图

三相桥式整流器电路的计算下面是使用特定方案的方程和值来计算三相桥式整流器路堤电路的示例。结果如下表所示。

Pd 输出

V d——整流电压平均值

I d=P d /V d 整流电流平均值

R=V d /I d 系统电阻

三相线性桥式整流电路

如何区分整流二极管的正负极

看样子，上一篇文章《二极管怎么区分正负极》也提到过。

整流二极管通常为黑色外壳，白色环，一端标记为负极，另一端标记为正极。

整流二极管极性识别图

当在正向偏置模式下使用欧姆表时，欧姆表将给出接近0.07 的二极管正向电压估计值。在反向偏置下，欧姆表将读数“1”，表示电阻非常高。

整流二极管正向偏置电压图

正向偏压：欧姆表将指示二极管的大约正向电压（接近0.7V）。

整流二极管反向偏置电压图

反向偏置：如果欧姆表读数为“1”，则表明电阻非常高（电动阀关闭）。

使用万用表万用表会告诉您硅二极管两端的电压降为0.7V 正向偏置。使用万用表进行反向偏置来估计全电压电源。

整流二极管正向偏置电压图

正向偏置：对于硅二极管，您应该在万用表上看到大约0.7% 的压降。

整流二极管反向偏置电压图

反向偏置：万用表将显示电源的近似最大电压值（注：本例中二极管的插入方向与上例相反。实际上，电源的极性是相反的。您不能在不拆掉整流二极管的情况下，“用手”拆除焊接的电子元件，当然要绝对避免损坏其他正常工作的电子元件。本案例的目的是不能“用手”拆除焊接的电子元件。注意PCB 上电子元件的放置整流二极管的使用

整流二极管具有广泛的用途。以下是一些常见二极管应用的示例。

调整电压。例如，将交流电压转换为直流电压并将信号与电源隔离。信号的大小根据参考电压而变化。混合信号并检测信号。照明系统使用激光二极管。以上就是关于整流二极管的内容，如果大家还有什么疑问或者补充，欢迎在评论区留言。

上面关于全波和半波整流的信息不是很详细，所以如果有必要的话我稍后会更详细地解释。

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