一種半導體整流元件——二極管模塊

時間：2024/7/4閱讀：527

什么是二極管模塊？

二極管模塊是通過排列多個二極管來控制電的導通和中斷的半導體整流元件。

二極管模塊具有控制電流在電路中僅沿一個方向流動的特性，并且通常作為繼電器元件納入電路設計中。

晶閘管和雙向可控硅是具有類似行為的器件。根據(jù)您想要實施的流程，以不同的方式使用這些模塊。

二極管模塊的應用

二極管模塊是工業(yè)產(chǎn)品中廣泛使用的組件。下面是如何使用二極管模塊的示例。

直流電機電源
逆變器電源
電池充放電控制裝置
電源內部

二極管廣泛用于直流電源內部，因為它們允許僅在一個方向上從交流電源中提取電流。通過與平滑電容器結合使用，可以將交流電轉換為直流電。

二極管模塊原理

圖1. 二極管內部結構

為了了解二極管模塊的原理，有必要了解二極管的結構。二極管的內部結構由交替的 n 型和 p 型半導體層組成，當電壓從陽極施加到陰極時，這些半導體就會導電。另一方面，如果沿相反方向施加電壓，電荷將從內部n型和p型半導體移走，并且不會有電流流動。

利用這一特性，它可以用作一種允許電流單向流動的粒徑調節(jié)元件。

二極管模塊類型

根據(jù)其特性，二極管有多種類型。

1.整流二極管

允許交流電流入并對其進行整流的二極管。又稱硅二極管。利用電流只能向一個方向流動的特性，用于電源電路和保護電路。

著名的二極管電橋是四個整流二極管的組合。

2. 檢測二極管

這是一種利用低電流區(qū)域（約 0.1mA）的低正向壓降從無線電波中提取音頻信號的二極管。用于語音通信，例如無線電。

過去經(jīng)常使用鍺二極管。然而，由于它們極其昂貴，目前正在被肖特基勢壘二極管取代。

3、恒壓二極管

即使電流變化其電壓也保持恒定的二極管。也稱為齊納二極管。它用于過電壓保護電路，利用齊納現(xiàn)象，當在相反方向施加電壓時，電流以恒定電壓流動。

4.光電二極管

這是利用PN結受光時產(chǎn)生電流和電壓這一特性的二極管。應用于光電傳感器、光通信等。

它還用于讀取從太陽能電池和DVD的不平坦表面反射的激光的設備以及電視遙控器的接收部分。

5、恒流二極管

當電壓在范圍內時允許恒定電流流動的二極管。如果施加超過規(guī)定的電壓，則存在損壞的風險。用于電池充放電電路、漏電斷路器等。

有關二極管模塊的其他信息

1、晶閘管內部結構

圖2 晶閘管內部結構

晶閘管是一種半導體元件，包括帶有柵極的二極管。在p型半導體部分中添加柵端子，當在電路中從陽極側向陰極側施加正偏壓且柵極電流流動時，該模塊變得導通。

一旦柵極電流流過，它就保持導通狀態(tài)，并繼續(xù)導通，直到陽極側到陰極側的偏壓變?yōu)樨撝祷驏艠O電流變?yōu)?。

此外，晶閘管僅在向一個方向偏置時才導通。如果要以雙向偏壓工作，則使用雙向安裝晶閘管結構的雙向可控硅。

2、二極管模塊和電源模塊的區(qū)別

與二極管類似，電源模塊是電源電路中使用的元件。電源模塊也執(zhí)行開關和整流功能，它們用于需要高電壓和大功率的產(chǎn)品。

一個常見的例子是控制鐵路等電機轉速的逆變器。為了應對節(jié)能，提高處理高電壓和高功率的功率器件的效率正在引起世界的關注。