二极管在电路设计中发挥什么作用

与我们在电子领域遇到的无数电子组件相比，二极管是一个相对简单的组件。从根本上讲，二极管是一种组件，它允许电流沿一个方向流动，并阻止其沿另一个方向流动。二极管允许电流在一个方向上流动而不受任何阻抗的影响，同时完全阻止了另一方向上的所有电流流动。此外，在这两种操作状态之间有明确的名称。

二极管

如前所述，流过二极管的电流只能沿一个方向流动，我们称这种状态为正向偏置。由于电流只能沿一个方向（正向偏置）流动，因此我们非正式地将二极管视为单向电子阀。如果二极管两端的电压为负，则不会流过电流；因此，理想的二极管看起来像开路。

典型二极管可能存在的条件或状态是正向偏置或反向偏置。在电子学中，我们将偏置或偏置定义为在电子电路的不同点建立一组电流或电压以设置电子组件内适当工作条件的方法。尽管这是答案的简化版本，但从根本上讲还是正确的。

二极管是由P型和N型半导体材料组成的电子组件。我们称为pn结。它还具有连接到这两个末端的导线，可轻松实现几乎任何电子电路的实现。

二极管功能

我们将固定在N型半导体上的铅称为阴极。因此，阴极是二极管的负极。相反，我们将连接到P型半导体的引线称为阳极，这使其成为二极管的正极。

当我们将电压源连接到二极管，从而电压源的正极连接到阳极，负极连接到阴极时，二极管充当导体，从而允许电流流动。当我们沿这个方向将电压连接到二极管时，我们称其为正向偏置。

但是，如果我们反转此电压方向，即将负极（-）端连接到阳极，将正极（+）端连接到阴极，则电流将不会流动。此时，二极管用作绝缘体。当我们沿该方向将电压连接到二极管时，我们称其为反向偏置。

注意：尽管在正向偏置电流和反向偏置偏置电流中没有，但二极管可以有效阻断的电流水平有一个最大限制。

二极管的两个区域

我们简要讨论了二极管中的两个半导体区域（P和N）。但是，区分侧面或半导体区域也很重要。

首先，关于示意性地表示二极管的符号，阴极在右侧，阳极在左侧。通常，将原理图符号的阳极侧视为描绘电流标准方向的箭头，即正（+）到负（-）。因此，二极管允许电流沿箭头方向流动。然后，将阴极侧的垂直线视为一个巨大的负号（-），它表示二极管的哪一侧对正向偏置为负。

二极管电流功能

标准二极管在允许电流流动之前需要精确数量的正向电压。通常，二极管在允许电流流过之前需要的规定电压量很小。通常，这等于0.5伏。直到达到该电压量，电流才会流过。然而，在达到正向电压时，电流容易流过二极管。

我们将此正向方向的最小电压阈值称为二极管的正向压降。这样做的原因是因为电路会丢失或降低二极管上的该电压。我们可以通过使用万用表并在正向偏置状态下跨二极管的引线进行测量来进行检查。结果读数将是二极管的正向压降。

为了进一步说明，我们可以使用上面的电路原理图。当我们用万用表测量灯的两端时，电压将是电池电压（12伏）与电路中二极管的正向压降之差。例如，如果我们二极管的正向压降为0.8伏，而电池电压恰好为12伏，那么灯两端的电压将为11.2伏。

二极管特性

二极管具有在击穿之前可以承受的最大反向电压，因此允许电流反向流过二极管。我们将此反向电压称为峰值反向电压（PIV）或峰值反向电压。此外，就电路功能而言，它是二极管的基本规格。当务之急是不要让电路设计中的任何二极管承受超过该极限的电压。

除了其PIV和正向压降额定值外，二极管还可以接收最大电流额定值。如该额定值所示，它是二极管的峰值工作电流，超过该峰值将导致对二极管乃至整个电路造成不可挽回的损害。

二极管作为一个组件相对简单，但是它在一个组件中提供了两个不同组件的功能。二极管的广泛应用包括几乎无穷无尽的电气设备应用列表。总而言之，二极管是真正的自适应组件，可为设计人员提供最佳控制，使二极管在电路设计中发挥什么作用。

一组具有各种形状和尺寸的二极管，但它们都共享相同的电流特性。

要在具有适当二极管电流流动特性的设计中成功实施二极管，就需要使用高质量的PCB设计和分析软件。
编辑：hfy