工程師必須掌握的二極管的7種用法


原標題:工程師必須掌握的二極管的7種用法
工程師在掌握二極管的基本單向導電特性之外,還需要了解其多種用法,以應對復雜的電路設計需求。以下是二極管在電子工程中的七種重要用法:
防反接功能:
在主回路中串聯一個二極管,利用二極管的單向導電性,實現簡單可靠的低成本防反接功能電路。這種方案適用于小電流場合,如小玩具等。但需注意,若實際電流很大,會產生熱損耗導致發熱;若反接電壓超過反向截止電壓,可能擊穿二極管,使其失效。
整流作用:
整流電路的作用是將交流降壓電路輸出的電壓較低的交流電轉換成單向脈動性直流電。整流電路主要由整流二極管組成,經過整流后的電壓已成為含有直流電壓和交流電壓的混合電壓,習慣上稱為單向脈動性直流電壓。
穩壓作用:
具備穩壓作用的二極管稱為穩壓二極管(Zener diode),又叫齊納二極管。它利用PN結反向擊穿狀態,在電流很大范圍內變化時電壓基本保持不變。在簡易直流穩壓電路中,二極管串聯使用,利用其導通后管壓降基本不變的特性來穩定直流電壓。
續流作用:
續流二極管通常并聯在線圈(感性元器件)的兩端。當線圈中的電流消失時,會產生感應電動勢,可能損壞電路中的其他元件。續流二極管的作用是在電流消失時,通過二極管和線圈構成的回路做功消耗掉感應電動勢,從而保護電路。
檢波作用:
峰值檢波電路用于檢測輸入信號幅值的最大值。當輸入電壓幅度大于二極管正向電壓時,二極管導通,輸出電壓加在電容上;當輸入電壓幅值低于先前輸入電壓幅值時,二極管截止。此時,電容兩端的電壓基本保持不變。這種電路常用于無線電接收機等設備中。
倍壓作用:
倍壓電路利用二極管的單向導電性,通過電容的充放電過程實現電壓的倍增。例如,在2倍壓電路中,電源負半周時,一個二極管導通而另一個截止;電源正半周時,情況相反。通過電容的充放電,可以在輸出端得到2倍于輸入電壓的直流電壓。
鉗位作用:
在一些ADC檢測電路中,會使用二極管進行鉗位保護。當輸入電壓超過一定范圍時,二極管導通將輸出電壓鉗位在一個固定值上。這樣可以防止輸入電壓過高或過低對電路造成損壞。
綜上所述,二極管在電子工程中具有廣泛的應用和重要的作用。工程師需要掌握二極管的多種用法和特性,以便在電路設計中靈活運用它們來滿足各種需求。
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