二极管的规格品种很多,按所用半导体材料的不同,可以分为锗二极管、硅二极管、砷化镓二极管;按结构工艺不同,可分为点接触型二极管和面接触型二极管;按用途,可分为整流二极管、开关二极管、稳压二极管、检波二极管、发光二极管、钳位二极管等;按频率,可分为普通二极管和快Mi复二极管等;按引脚结构,可分为二引线型、圆柱型(玻封或塑封)和小型塑封型。
贴片式二极管只有短引线和无引线两种。贴片式二极管常见的有圆柱形和矩形两种。圆柱形片状二极管无引线,其外形如图1(a)所示,两个端面即是正、负极,内部由PN结芯片、壳体和金属电极组成,壳体一般多为黑色,尺寸有5 xφ2.5(mm)等规格。矩形片状二极管通常有三条0.65mm的短引脚,常见贴片式二极管的外形如图1(b)所示。
图1 贴片式二极管的外形
1 整流二极管的外形及特点
整流二极管是将交流电转变(整流)成脉动直流电的二极管。它是利用二极管的单向导电性工作的。整流二极管的外壳封装常采用金属壳封装、塑料封装和玻璃封装三种形式。通常情况下,正向工作电流大的采用金属壳封装,采用塑料和玻璃封装的二极管正向电流较小。常见整流二极管的外形结构如图2所示。
图2 常见整流二极管的外形结构
2 检波二极管的外形及特点
检波二极管是用于把在高频载波上的低频信号卸载下来(去载)的器件,具有较高的检波效率和良好的频率特性。检波二极管的封装多采用玻璃结构,以保证良好的高频特性。常见检波二极管的外形结构如图3所示。
图3 常见检波二极管的外形结构
3 稳压二极管的外形及特点
稳压二极管国外又称齐纳二极管,是利用硅二极管的反向击穿特性(雪崩现象)来稳定直流电压的,根据击穿电压来决定稳压值,因此,需要注意的是,稳压二极管是加反向偏压的。稳压二极管主要用于稳压电源中的电压基准电路或过压保护电路中。常见稳压二极管的外形结构如图4所示。
图4 常见稳压二极管的外形结构
4 开关二极管的外形及特点
开关二极管是利用半导体二极管的单向导电性,即导通时相当于开关闭合(电路接通)、截止时相当于开关打开(电路切断)而特殊设计制造的一类二极管。开关二极管的特点是导通/截止速度快,能满是高频和超高频电路的需要,常用于脉冲数字电路、自动控制电路等。常见开关二极管的外形结构如图5所示。
图5 常见开关二极管的外形结构
5 发光二极管的外形及特点
发光二极管(LED)是除了具有普通二极管的单向导电特性之外,还可以将电能转化为光能的器件。给发光二极管外加正向电压时,它处于导通状态,当正向电流流过管芯时,发光二极管就会发光,将电能转化成光能。常见的发光二极管发光颜色有红色、黄色、绿色、橙色、蓝色、白色等。除单色发光二极管外,还有可以发出两种以上颜色光的双色发光二极管和三色发光二极管。常见发光二极管外形结构如图6所示。
图6 常见发光二极管外形结构
发光二极管根据发出的光可见与否,又分为可见发光二极管和不可见发光二极管。
5.1 可见发光二极管
发光二极管发光时,是以电磁波辐射形式向远方发射的。发光波长为630~780nm的为红光;发光波长为555~590nm的为黄光;发光波长为495~555nm的为绿光。单只发光二极管发射功率一般都不大,只有数毫瓦左右。通常,发光二极管常用的材料有砷铝化镓(GaAlAs)、磷砷化镓(GaAsP)、磷化镓(GaP)等。
BTV系列电压型发光二极管与其他发光二极管相比略有不同,其内部串接有一只电阻器,在使用时不必再串接限流电阻。
BTS系列闪烁型发光二极管发光时具有闪烁性,它的内部增加了一个多谐振荡器,其振荡频率为1.3~5.2Hz。只要在BTS系列二极管两端加上5V电压,它就会发出Is闪烁1.3~5.2次的光。
5.2 不可见发光二极管
不可见发光二极管就是红外线发光二极管,其发光波长为940nm,人眼无法见到这样的光,常成为发射二极管或红外线发射二极管。
红外线发射二极管发射功率一般不大,只有数毫瓦左右,但有效控制距离可达5~8m,因此常用于遥控发射器中。红外线发射二极管的外形结构如图7所示。
图7 红外线发射二极管的外形结构
5.3 双色发光二极管
双色发光二极管的外形和图形符号如图8所示。双色发光二极管是将2种颜色的发光二极管制作在一起组成的,常见的有红绿双色发光二极管。其内部结构有两种连接方式:一是共阳极或共阴极(即正极或负极连接为公共端),二是正负连接形式(即一只二极管正极与另一只二极管负极连接)。共阳极或共阴极双色二极管有三只引脚,正负连接式双色二极管有两只引脚。双色二极管可以发单色光,也可以发混合色光,即红、绿管都亮时,发黄色光。
图8 双色发光二极管的外形和图形符号
5.4 闪烁发光二极管
闪烁发光二极管在通电后会时亮时暗地闪烁发光,它是将集成电路(IC)和二极管制作并封装在一起的。常见的闪烁发光二极管有红、绿、橙和黄四种,它们的正常工作电压一般为3~5.5V。闪烁发光二极管的外形和图形符号如图9所示。
图9 闪烁发光二极管的外形和图形符号
6 变容二极管的外形及特点
变容二极管是利用反向偏压来改变PN结电容量的特殊二极管。变容二极管相当于一个容量可变的电容,其两个电极之间的PN结电容大小随夕卜加反向偏压大小的改变而改变,通常用于振荡电路,与其他元件一起构成VC0(压控振荡器),在手机电路、电视机高频调谐器中也得到了广泛的应用。常见变容二极管外形结构如图10所示。
图10 常见变容二极管外形结构
7 光敏二极管的外形及特点
光敏二极管是当受到光照射时反向电阻会随之变化的二极管。随着光照射的增强,光敏二极管反向电阻由大到小地变化,常作光电传感器件使用。常见光敏二极管的外形结构如图11所示。
图11 常见光敏二极管的外形结构
8 双向触发二极管的外形及特点
双向触发二极管是一种硅双向电压触发开关器件。当其两端施加的电压超过其击穿电压时,两端即导通,导通将持续到电流中断或降到器件的最小保持电流后而关断。常见双向触发二极管外形结构如图12所示。
图12 常见双向触发二极管外形结构
9 快恢复二极眚的外形及特点
快恢复二极管是一种开关特性好、反向恢复时间短的二极管,主要应用于开关电源、PWM脉宽调制器及变频器等电子电路中。常见快恢复二极管外形结构如图13所示。
图13 常见快恢复二极管外形结构
10整流桥的外形及特点
由于整流电路通常为桥式整流电路,所以将几个整流二极管封装在一起的组件称为整流桥。整流桥可分全桥和半桥两种形式,全桥内部封装有4个二极管,半桥内部只封装两个二极管。常见的整流桥如图14所示。
图14 常见的整流桥
普通二极管在电路中常用字母“D”、“Ⅴ”、“VT”或“YD”表示,稳压二极管在电路中用字母“ZD”表示。二极管在电路原理图中的符号如图15所示。
图15 二极管在电路原理图中的符号
11 二极管排的外形及特点
二极管排是将两只或两只以上的二极管通过一定的生产工艺封装在一起的器件,其结构如图16所示。
图16 二极管排的外形及结构