工程师必须掌握的二极管的7种用法


原标题:工程师必须掌握的二极管的7种用法
工程师在掌握二极管的基本单向导电特性之外,还需要了解其多种用法,以应对复杂的电路设计需求。以下是二极管在电子工程中的七种重要用法:
防反接功能:
在主回路中串联一个二极管,利用二极管的单向导电性,实现简单可靠的低成本防反接功能电路。这种方案适用于小电流场合,如小玩具等。但需注意,若实际电流很大,会产生热损耗导致发热;若反接电压超过反向截止电压,可能击穿二极管,使其失效。
整流作用:
整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电。整流电路主要由整流二极管组成,经过整流后的电压已成为含有直流电压和交流电压的混合电压,习惯上称为单向脉动性直流电压。
稳压作用:
具备稳压作用的二极管称为稳压二极管(Zener diode),又叫齐纳二极管。它利用PN结反向击穿状态,在电流很大范围内变化时电压基本保持不变。在简易直流稳压电路中,二极管串联使用,利用其导通后管压降基本不变的特性来稳定直流电压。
续流作用:
续流二极管通常并联在线圈(感性元器件)的两端。当线圈中的电流消失时,会产生感应电动势,可能损坏电路中的其他元件。续流二极管的作用是在电流消失时,通过二极管和线圈构成的回路做功消耗掉感应电动势,从而保护电路。
检波作用:
峰值检波电路用于检测输入信号幅值的最大值。当输入电压幅度大于二极管正向电压时,二极管导通,输出电压加在电容上;当输入电压幅值低于先前输入电压幅值时,二极管截止。此时,电容两端的电压基本保持不变。这种电路常用于无线电接收机等设备中。
倍压作用:
倍压电路利用二极管的单向导电性,通过电容的充放电过程实现电压的倍增。例如,在2倍压电路中,电源负半周时,一个二极管导通而另一个截止;电源正半周时,情况相反。通过电容的充放电,可以在输出端得到2倍于输入电压的直流电压。
钳位作用:
在一些ADC检测电路中,会使用二极管进行钳位保护。当输入电压超过一定范围时,二极管导通将输出电压钳位在一个固定值上。这样可以防止输入电压过高或过低对电路造成损坏。
综上所述,二极管在电子工程中具有广泛的应用和重要的作用。工程师需要掌握二极管的多种用法和特性,以便在电路设计中灵活运用它们来满足各种需求。
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