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这篇文章写得很全面，想要深入了解就看这个吧！
在了解二极管之前，先学习一下PN结吧~
- P型半导体（空穴型）
是在硅晶体中掺入少量的三价元素杂质，如硼（B），多子为空穴，少子为自由电子。
- N型半导体（电子型）
在硅中掺入五价元素，如磷（P）、砷和锑，多子为自由电子，少子为自空穴。
PN结的形成及特性
PN结的形成
N区的自由电子向P区扩散，P区的空穴向N区扩散，在中间复合形成内电场，内电场阻碍扩散运动，同时使少子产生飘逸运动。无外部电场作用下，参与扩散的多子数目和参与漂移的少子数目相同时，达到动态平衡，此时形成了PN结。
PN结空间电荷内，电子要从N区到P区必须越过一个能量高坡（空穴也类似），一般称此能量高坡为势垒。
PN结的单向导电性
- PN结不加外部电源时：内部处于动态平衡，此时电流I=0
- 外加正向电压：u<Uon时，正向电流几乎为0，PN结未导通；u>Uon时，正向电流 I 随电压增大而指数增加。
- 外加反向电压：|u|<|Ubr|时，反向电流 i = Is，Is很小，通常忽略不计；|u|>|Ubr|时，反向电流 I 急剧增加，称之为反向击穿。
- Uon为正向导通电压 Ubr为反向击穿电压
PN结的反向击穿
雪崩击穿：破坏电子-空穴对，发生碰撞产生倍增相应，整流二极管（掺杂浓度较低）。
齐纳击穿：打破共价键的束缚，电子反流向N，空穴反流向P，只有在杂志浓度特别高的PN结中才能实现，稳压二极管（齐纳二极管）。
热击穿：上面两种击穿能够自动恢复（可逆），但反向电流过大，产生的功率超过PN结容许耗散的功率，过热就会烧毁PN结。
接下来才是二极管
二极管结构
将PN结用外壳封装起来，家上电极引线即可构成半导体二极管
面接触型：使用合金法或扩散法做成，PN结面积大，可承受较大电流，但极间电容也大，适合于整流电路，不适合高频电路中。如2CP1，最大整流电流400mA，频率仅为3KHz。
点接触型：PN结面积小，极间电容也小，适用于高频电路和数字电路。如2AP1，最大整流电流为16mA，最高频率为150MHz，这种不能承受高的反向电压和大的电流。
根据材质的不同，导通二极管也有一个导通压降：硅：0.7V；锗：0.2V
二极管怎么工作？
二极管最主要的一个能力就是可以控制电路中电流流动的能力，也就是单向导通性。与通过抵抗或存储的无源器件不同，二极管在电流流经设备时主动地深入了解电流的涨落。下面有两种方法可以展示二极管中电流的流动情况。
（a）前向偏置：将电池正确插入电流时，将允许电流流过二极管。
（b）反向偏置：将电池反向通过电路，二极管将阻止任何电流的流动
二极管主要参数
最大整流电流IF ：管子长期运行时，允许通过最大正向平均电流，电流太大会发热烧坏。
反向击穿电压VR：反向击穿电压值
反向电流IR：未击穿时，其值越小，管子的单向导电性越好，反向电流会随温度增加而增加。
极间电容Cd：，扩散电容＋势垒电容，高频或开关状态运用时。
反向恢复时间TRR：二极管在极性变化时不能瞬时完全变化（极间电容）。
二极管的参数在每一个二极管的手册上面都有说明，这里使用 1N4148WS 做个说明：
外观
1、一般来说，普通二极管有横杆或者色端标识的极是负极。
2、发光二极管判断的话，长脚是正极，短脚是负极。内部大的是负极，小的是正极。
那么在 PCB 板上通过丝印，如何判别二极管正负极呢？
- 有缺口的一端为负极；
- 有横杠或者双杠的一端为负极；
- 三角形箭头方向的一端为负极；
以下是二极管的不同类型
1.肖特基二极管与快恢复二极管
在二极管正向导通后，突然加反向电流， 理想情况下，二极管应该立刻变为截止状态 但是实际上二极管并不会立即变为截止状态， 而是有一个反向电流，然后这个反向电流经过很小的一段时间后慢慢减小到0，达到截至状态。
反向恢复时间 = ts + tt
对于肖特基二极管，需要特别说明，它不是利用 P 型半导体与 N 型半导体接触形成 PN 结原理制作的，而是利用金属与半导体接触形成的金属－半导体结原理制作的。最主要特点导通压降小
高频电路里为什么用肖特基二极管呢？
假设电路频率1Mhz，那么周期就是1us， 也就是1000ns，如果用普通二极管，这1000ns里有500ns以上时间都需要等待二极管反向恢复，那么电路是会出大问题的！
2.TVS 瞬态抑制二极管
TVS（Transient Voltage Suppressors），即瞬态电压抑制器，又称雪崩击穿二极管。TVS 有单向与双向之分，单向 TVS 一般适用于直流电路，双向 TVS 一般适用于交流电路中，其实双向也可以用于直流电路之中。
是一种用于保护电路免受电压瞬变和浪涌损害的电子元件。TVS二极管可以在极短的时间内响应电压的瞬变，将其导向地面或供电电源，从而保护电路中的其他电子元件。
TVS 管的工作原理：
（白话解释版）TVS二极管的工作原理是基于PN结的雪崩击穿特性。当TVS二极管两端的电压超过其额定击穿电压（又称为钳位电压）时，它会迅速导通，将过电压分流到地或者供电电源，从而限制电压的峰值，保护电路不受损害。当过电压消失后，TVS二极管会自动恢复到高阻状态，电路恢复正常工作。
（不明觉厉版）TVS 管在电路中一般工作于反向截止状态，不影响电路的任何功能，当两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度（最高达 1/(10^12)秒）使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。干扰脉冲过去后，TVS 又转入反向截止状态。由于在反向导通时，其箝位电压低于电路中其它器件的最高耐压，因此起到了对其它元器件的保护作用。
TVS 二极管的选型
📌此部分引用至：TVS工作原理是什么？高手是怎么选型的？超注重这些！
选择 TVS 之前，我们首先要明白选择的终极目标：：1.电压合适能保护后级电路；2.引入的 TVS 的结电容不能影响电路；3.TVS 功率余量充足，满足测试标准，且不能比保险管先挂。选型的过程可以按照以下的步骤进行：(1) 选择 TVS 最高工作电压 Vrmw；(2) 选择 TVS 钳位电压 VC；(3) 选择 TVS 的功率；(4) 评估漏电流 IR 的影响；(5) 评估结电容的影响；
3.稳压二极管(齐纳二极管)
稳压二极管，英文名称 Zener diode，又叫齐纳二极管。利用 PN 结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象，制成的起稳压作用的二极管。
稳压二极管的伏安特性曲线的正向特性和普通二极管差不多，反向特性是在反向电压低于反向击穿电压时，反向电阻很大，反向漏电流极小。但是，当反向电压临近反向电压的临界值时，反向电流骤然增大，称为击穿，在这一临界击穿点上，反向电阻骤然降至很小值。尽管电流在很大的范围内变化，而二极管两端的电压却基本上稳定在击穿电压附近，从而实现了二极管的稳压功能。
稳压值 = 反向击穿电压
说明，稳压二极管使用一般都需要串联一个电阻做限流电阻用，因为一般来说稳压二极管的功率比较小。
二极管击穿且电流过大才会烧坏，保证电流在一定值，二极管是不会烧坏的。
稳压二极管可以串联起来获得更高的稳定电压。
在平时应用中，用过 12V 的稳压二极管：
4. 整流二极管
整流二极管(rectifier diode)一种利用二极管单向导电的特性，将交流电转变为直流电的二极管，整流二极管一般为平面型硅二极管。整流二极管正反向电阻相差很大，且反向电阻接近于无穷大。
基本上可认为的单向二极管都具备整流功能，因为这是二极管的特性，只是有些二极管针对不同的应用场合设计生产工艺会有不同，所以整流效果有好有坏，当然我们需要用来整流肯定选择专门的整流二极管。
在应用中，最常见的就是在阻容降压中使用的 整流桥堆：
整流二极管选型
选用整流二极管时，主要应考虑：
最大整流电流、最大反向工作电流、截止频率及反向恢复时间等参数。
普通串联稳压电源电路中使用的整流二极管，对截止频率的反向恢复时间要求不高，只要根据电路的要求选择最大整流电流和最大反向工作电流符合要求的整流二极管即可。
开关稳压电源的整流电路及脉冲整流电路中使用的整流二极管，应选用工作频率较高、反向恢复时间较短的整流二极管或选择快恢复二极管。还有一种肖特基整流二极管。
整流二极管，将交流电能转变为直流电，典型应用 - 整流桥堆。
5.发光二极管
发光二极管：LED，是一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量发光。
在平时单片机上用的 LED 就是发光二极管，最简单的应用如下：
引用百度百科：发光二极管简称为 LED。由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成。当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管 OLED 和无机发光二极管 LED。
注意！！每种颜色的LED电压压降都不一样！
发光二极管需要注意，即便是同一厂家同一型号不同批次之间，颜色和亮度都可能会有明显的差异。在使用过程中，发光二极管发光的强弱 和 流过他的电流成正比，所以如果觉得光弱，可以降低和他串联的电阻，但是要注意他能够承受的最大电流，防止损坏。
发光二极管比较简单，发光强度与电流成正比。
6.光敏二极管
光敏二极管，又叫光电二极管（英语：photodiode ）是一种能够将光根据使用方式，转换成电流或者电压信号的光探测器。
平时使用的光照传感器就是光敏二极管，以前用过一种光敏二极管 VTB8440B （比较老了，性价比太低放在现在）实现光照强度采集，电路如下：
光敏二极管可以利用光照强弱来改变电路中的电流，一般来说光线越强，电流越大。
就拿现在的手机来说，手机放置耳朵边接听电话屏幕会自动熄灭，离开面部屏幕会变量，就是通过手机上不的光敏二极管检测光照强度来实现控制的。
光敏二极管，可以利用光照强弱来改变电路中的电流，作为光照传感器广泛使用。
- Author:黄光灿
- URL:guangcan.icu/article/10b698a0-fad5-803c-9d09-d4b483c081c3
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