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與一般的小信號(hào)二極管相比，二極管的特點(diǎn)是尺寸大、能夠流過(guò)大電流、耐壓高、結(jié)構(gòu)耐用。二極管，即真空管，也稱(chēng)為二極管，曾經(jīng)被廣泛用作整流器，但由于現(xiàn)在僅限于特殊用途，因此本文將其限制為半導(dǎo)體器件。

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整流二極管的應(yīng)用

整流二極管常用于從商用電源產(chǎn)生直流電的電源的整流電路中。在開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器等對(duì)高頻交流電進(jìn)行整流的電路中，使用反向恢復(fù)時(shí)間短的快恢復(fù)二極管和低損耗的肖特基勢(shì)壘二極管，這些也被認(rèn)為是整流二極管的類(lèi)型。

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整流二極管原理

整流二極管的P型端子側(cè)稱(chēng)為陽(yáng)極，N型端子側(cè)稱(chēng)為陰極。在 PN 結(jié)附近，N 型電子和 P 型空穴相互抵消，形成耗盡層。當(dāng)陽(yáng)極和陰極之間施加正向電壓時(shí)，空穴注入P型部分，電子注入N型部分，從而使耗盡層變窄，使電流從P型流向N型。

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當(dāng)施加反向電壓時(shí)，電子被注入P型部分，空穴被注入N型部分，導(dǎo)致耗盡層擴(kuò)大，沒(méi)有電流流過(guò)。這表明在二極管中，電流僅從P型流向N型方向。由上可知，當(dāng)從二極管的陽(yáng)極向陰極施加交流電壓時(shí)，電流僅沿正向流動(dòng)，而沒(méi)有電流沿反向流動(dòng)。這就是整治的原則。

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請(qǐng)注意，單個(gè)整流二極管執(zhí)行半波整流，并且僅在交流電流周期的一半內(nèi)輸出電流。另一方面，使用四個(gè)二極管的橋接二極管提供全波整流，具有獲得大電流和減少紋波等優(yōu)點(diǎn)，因此橋接二極管很常見(jiàn)。

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整流二極管的類(lèi)型

整流二極管主要分為三種類(lèi)型。

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1.硅二極管

它是分布最廣泛的PN結(jié)二極管之一。當(dāng)我們談?wù)撜鞫O管時(shí)，我們通常指的是硅二極管。曾經(jīng)使用過(guò)鍺二極管，但由于耐熱性差且難以傳導(dǎo)大電流而不再使用。

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2.快恢復(fù)二極管

通過(guò)重金屬擴(kuò)散或電子束照射，在PN結(jié)二極管的N型半導(dǎo)體區(qū)域中產(chǎn)生載流子陷阱，該結(jié)構(gòu)在開(kāi)關(guān)過(guò)程中捕獲載流子。雖然與普通二極管相比，反向恢復(fù)時(shí)間可以從1/100提高到1/1,000，但缺點(diǎn)是正向電壓增加。

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在需要高速工作的開(kāi)關(guān)電源中，采用快恢復(fù)二極管，因?yàn)榉聪蚧謴?fù)時(shí)間短的二極管具有優(yōu)勢(shì)。

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3.肖特基勢(shì)壘二極管

這利用了金屬和半導(dǎo)體粘合時(shí)發(fā)生的“肖特基效應(yīng)”。肖特基效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)勢(shì)壘（肖特基勢(shì)壘），除非施加高于一定水平的電壓，否則該勢(shì)壘會(huì)阻止電流流動(dòng)，這用于獲得整流效果。由于正向電壓較小，因此二極管的損耗減少，但缺點(diǎn)是耐壓較低。