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二極管在長期穩(wěn)定工作時(shí),允許通過的最大正向平均電流。因?yàn)殡娏魍ㄟ^PN結(jié)要引起管子發(fā)熱,電流太大,發(fā)熱量超過限度,就會(huì)使PN結(jié)燒壞,所以在實(shí)際應(yīng)酷刪墓贈(zèng)用時(shí)工作電流通常小于IFM。

2、最大可重復(fù)峰值反向電壓VRRM

指所能重復(fù)施加的反向最高峰值電壓,通常是反向擊穿電壓VBR的一半。擊穿時(shí),反向電流劇增,二極管的單向?qū)щ娦员黄茐?甚至因過熱而燒壞。

3、反向恢復(fù)時(shí)間Trr

當(dāng)工作電壓從正向電壓變成反向電壓時(shí),電流不能瞬時(shí)截止,需延遲一段時(shí)間,延遲的時(shí)間就是反向恢復(fù)時(shí)間。Trr直接影響二極管的開關(guān)速度,漿愉棵在高頻開關(guān)狀態(tài)時(shí),通常此值越小越好。大功率開關(guān)管工作在高頻開關(guān)狀態(tài)時(shí),此項(xiàng)指標(biāo)至為坑臘說重要,Trr越小管子升溫越小,效率越高。

4、結(jié)電容CJ

圖1所示的PN結(jié)高頻等效電路,其中r表示結(jié)電訂汽察阻,CJ表示結(jié)電容,包括勢(shì)壘電容和擴(kuò)散電容的總效果,它的大小除了與本身結(jié)構(gòu)和工藝有關(guān)外,還與外加電壓有關(guān)。當(dāng)PN結(jié)處于正向偏置時(shí),r為正向翻滲己潤電阻,其數(shù)值很小,結(jié)電容較大(主要決定于擴(kuò)散電容CD)。當(dāng)PN結(jié)處于反向偏置時(shí),r為反向電阻,其數(shù)值較大,結(jié)電容較小 (主要決定于勢(shì)壘電容CB) 。

5、正向電壓降VF

二極管通過額定正向電流時(shí),在兩極間所產(chǎn)生的電壓降。通常硅材料的二極管VF大于1V,鍺材料、肖特基二極管為0.5V左右。

6、反向電流IR

指管子擊穿時(shí)的反向電流,其值愈小,則管子的單向?qū)щ娦杂�好。反向電流IR與溫度有密切聯(lián)系,溫度越高,反向電流IR會(huì)急劇增加,所以在使用二極管時(shí)要注意溫度的影響。

一般半導(dǎo)體器件手冊(cè)中都給出不同型號(hào)管子的參數(shù),這是正確使用二極管的依據(jù)。在高頻應(yīng)用場(chǎng)合,要注意不要超過最大整流電流和最高反向工作電壓的同時(shí),還應(yīng)特別注意二極管的最高工作頻率(通常由反向恢復(fù)時(shí)間Trr和結(jié)電容CJ決定),否則電路工作不正�；蛘吖茏由郎貒�(yán)重,影響可靠性。

快恢復(fù)二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通二極管不同,它是在P型、N型硅材料中間增加了基區(qū)I,構(gòu)成P-I-N硅片。由于基區(qū)很薄,反向恢復(fù)電荷很小,不僅大大減小了trr值,還降低了瞬態(tài)正向壓降,使管子能承受很高的反向工作電壓�？旎謴�(fù)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間一般為幾百納秒,正向電流是幾安培至幾千安培,反向峰值電壓可達(dá)幾百到幾千伏。具有開關(guān)特性好,反向恢復(fù)時(shí)間Trr短、正向電流大、體積小、安裝簡便等優(yōu)點(diǎn)�？蓮V泛用于開關(guān)電源、脈寬調(diào)制器(PWM)、不間斷電源(UPS)、交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速(VVVF)、高頻加熱等裝置中,作高頻、大電流的續(xù)流二極管或整流管。

2、超快恢復(fù)二極管SRD (SuperfastRecovery Diode)

在快恢復(fù)二極管基礎(chǔ)上發(fā)展而成的,其反向恢復(fù)時(shí)間Trr比FRD更短,是極有發(fā)展前途的電力、電子半導(dǎo)體器件。

3、肖特基二極管SBD(Schottky Barrier Diode)

是肖特基勢(shì)壘二極管的簡稱。肖特基二極管是利用金屬與半導(dǎo)體接觸形成的金屬-半導(dǎo)體結(jié)原理制作的。因此,肖特基二極管也稱為金屬-半導(dǎo)體(接觸)二極管或表面勢(shì)壘二極管,它是一種熱載流子二極管。SBD的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)使其適合于在低壓、大電流輸出場(chǎng)合用作高頻整流,在非常高的頻率下(如X波段、C波段、S波段和Ku波段)用于檢波和混頻,在高速邏輯電路中用作箝位。

肖特基二極管的主要優(yōu)點(diǎn)包括兩個(gè)方面:

1)由于肖特基勢(shì)壘高捉端漿度低于PN結(jié)勢(shì)壘高度,故其正向?qū)�通門限電壓和正向壓降都比PN結(jié)二極管低(約低0.2V)。

2)由于肖特基二極管是一種多數(shù)載流子導(dǎo)電器件,不存在少數(shù)載流子壽命和反向恢復(fù)問題。肖特基二極管的反向恢復(fù)時(shí)間只是肖特基勢(shì)壘電容的充、放電匪拒時(shí)間,完全不同于PN結(jié)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間。由于肖特基二極管的反向恢復(fù)電荷非常少,故開關(guān)速度非常快,開關(guān)損耗也特別小。

當(dāng)然,由于肖特基二極管的反向勢(shì)壘較薄,并且在其表面較易擊穿,所以反向擊穿電壓比較低;肖特基二極管比PN結(jié)二極管更容易受熱擊穿,反向漏電流比PN結(jié)二極管大。不過近幾年,SBD已取得了突破性的進(jìn)展,150V和200V的高壓SBD已經(jīng)上市,使用新型材料制作的超過1kV的SBD也研制成功,從而為其應(yīng)用注入了新的生機(jī)與活力。

4、檢波二極管

檢波二極管是用于把迭加在高頻載波上的低頻信號(hào)檢出來的器件,它具有較高的檢波效率和良好的頻率特性。選用時(shí),應(yīng)根據(jù)電路的具體要求來選擇工作頻率高、反向電流小、正向電流足夠大的檢波二極管。雖然檢波和整流的原理是一樣的,而整流的目的只是為了得到直流電,而檢波則是從被調(diào)制波中取出信號(hào)成分(包絡(luò)線)。因檢波是對(duì)高頻波整流,二極管的結(jié)電容一定要小,通常為點(diǎn)接觸二極管;為提高檢波效率,要求正向電壓降VF要小,所以通常采用正向壓降比較低的鍺材料,結(jié)電容小的肖特基二極管已廣泛應(yīng)用檢波領(lǐng)域,如1N60。

5、開關(guān)二極管

利用其單向?qū)щ娞匦允蛊涑蔀榱艘粋�(gè)較理想的電子開關(guān)。半導(dǎo)體二極管導(dǎo)通時(shí)相當(dāng)于開關(guān)閉合(電路接通),截止時(shí)相當(dāng)于開關(guān)打開(電路切斷),所以二極管可作開關(guān)用。開關(guān)二極管是專門用來做開關(guān)用的二極管,它由導(dǎo)通變?yōu)榻刂够蛴山刂棺優(yōu)閷?dǎo)通所需的時(shí)間比一般二極管短。

開關(guān)二極管除能滿足普通二極管的性能指標(biāo)要求外,還具有良好的高頻開關(guān)特性(反向恢復(fù)時(shí)間較短),被廣泛應(yīng)用于各類高頻電路中。

開關(guān)二極管分為普通開關(guān)二極管、高速開關(guān)二極管、超高速開關(guān)二極管、低功耗開關(guān)二極管、高反壓開關(guān)二極管等多種。常用的國產(chǎn)普通開關(guān)二極管有2AK系列,高速開關(guān)二極管有2CK系列。進(jìn)口高速、超高速開關(guān)二極管有1N系列、1S系列、1SS系列(有引線塑封)和RLS系列(表面安裝)等等。

6、PIN型二極管(PIN Diode)

這是在P區(qū)和N區(qū)之間夾一層本征半導(dǎo)體(或低濃度雜質(zhì)的半導(dǎo)體)構(gòu)造的晶體二極管。PIN中的I是"本征"意義的英文略語。當(dāng)其工作頻率超過100MHz時(shí),由于少數(shù)載流子的存貯效應(yīng)和"本征"層中的渡越時(shí)間效應(yīng),其二極管失去整流作用而變成阻抗元件,并且,其阻抗值隨偏置電壓而改變。在零偏置或直流反向偏置時(shí),"本征"區(qū)的阻抗很高;在直流正向偏置時(shí),由于載流子注入"本征"區(qū),而使"本征"區(qū)呈現(xiàn)出低阻抗?fàn)顟B(tài)。因此,可以把PIN二極管作為可變阻抗元件使用。它常被應(yīng)用于高頻開關(guān)(即微波開關(guān))、移相、調(diào)制、限幅等電路中。