整流二極管:将交流電能轉變為直流電能的半導體器件-中文百科頻道

概述

整流二極管(rectifierdiode)一種用于将交流電轉變為直流電的半導體器件。二極管最重要的特性就是單方向導電性。在電路中，電流隻能從二極管的正極流入，負極流出。

通常它包含一個PN結，有正極和負極兩個端子。其結構如圖所示。P區的載流子是空穴,N區的載流子是電子，在P區和N區間形成一定的位壘。

外加電壓使P區相對N區為正的電壓時，位壘降低，位壘兩側附近産生儲存載流子，能通過大電流，具有低的電壓降（典型值為0.7V）,稱為正向導通狀态。

若加相反的電壓,使位壘增加，可承受高的反向電壓，流過很小的反向電流（稱反向漏電流），稱為反向阻斷狀态。整流二極管具有明顯的單向導電性。整流二極管可用半導體鍺或矽等材料制造。

矽整流二極管的擊穿電壓高，反向漏電流小，高溫性能良好。通常高壓大功率整流二極管都用高純單晶矽制造(摻雜較多時容易反向擊穿）。這種器件的結面積較大，能通過較大電流（可達上千安），但工作頻率不高，一般在幾十千赫以下。

整流二極管主要用于各種低頻半波整流電路，如需達到全波整流需連成整流橋使用。

選用

整流二極管一般為平面型矽二極管，用于各種電源整流電路中。

選用整流二極管時，主要應考慮其最大整流電流、最大反向工作電流、截止頻率及反向恢複時間等參數。

普通串聯穩壓電源電路中使用的整流二極管，對截止頻率的反向恢複時間要求不高，隻要根據電路的要求選擇最大整流電流和最大反向工作電流符合要求的整流二極管即可。例如，1N系列、2CZ系列、RLR系列等。

開關穩壓電源的整流電路及脈沖整流電路中使用的整流二極管，應選用工作頻率較高、反向恢複時間較短的整流二極管（例如RU系列、EU系列、V系列、1SR系列等）或選擇快恢複二極管。還有一種肖特基整流二極管。

常用參數

（1）最大平均整流電流IF：指二極管長期工作時允許通過的最大正向平均電流。該電流由PN結的結面積和散熱條件決定。使用時應注意通過二極管的平均電流不能大于此值，并要滿足散熱條件。例如1N4000系列二極管的IF為1A。

（2）最高反向工作電壓VR：指二極管兩端允許施加的最大反向電壓。若大于此值，則反向電流(IR)劇增，二極管的單向導電性被破壞，從而引起反向擊穿。通常取反向擊穿電壓(VB)的一半作為(VR)。例如1N4001的VR為50V，1N4002-1n4006分别為100V、200V、400V、600V和800V，1N4007的VR為1000V

（3）最大反向電流IR：它是二極管在最高反向工作電壓下允許流過的反向電流，此參數反映了二極管單向導電性能的好壞。因此這個電流值越小，表明二極管質量越好。

（4）擊穿電壓VB：指二極管反向伏安特性曲線急劇彎曲點的電壓值。反向為軟特性時，則指給定反向漏電流條件下的電壓值。

（5）最高工作頻率fm：它是二極管在正常情況下的最高工作頻率。主要由PN結的結電容及擴散電容決定，若工作頻率超過fm，則二極管的單向導電性能将不能很好地體現。例如1N4000系列二極管的fm為3kHz。另有快恢複二極管用于頻率較高的交流電的整流，如開關電源中。

（6）反向恢複時間trr：指在規定的負載、正向電流及最大反向瞬态電壓下的反向恢複時間。

（7）零偏壓電容CO：指二極管兩端電壓為零時，擴散電容及結電容的容量之和。值得注意的是，由于制造工藝的限制，即使同一型号的二極管其參數的離散性也很大。手冊中給出的參數往往是一個範圍，若測試條件改變，則相應的參數也會發生變化，例如在25°C時測得1N5200系列矽塑封整流二極管的IR小于10uA，而在100°C時IR則變為小于500uA。