二極管是一種半導體器件,它允許電流在一個方向上流動(正向偏置)而阻止或限制在相反方向上的流動(反向偏置)。了解二極管的電氣特性對于正確使用它們至關重要。
二極管的靜態特性主要描述其在恒定或不變條件下的電氣行為,尤其是它在不同極性電壓下的電流-電壓關系。這些特性包括:

正向電壓(VF):當二極管被正向偏置時,即陽極相對于陰極呈正電壓,二極管將導通并表現出一個大致固定的電壓降,稱為正向電壓。對于硅二極管,這個值通常在0.6至0.7伏特之間;而鍺二極管則在0.2至0.3伏特之間。
正向電流(IF):隨著正向電壓的增加,流過二極管的電流也隨之增加。在正常的工作區域內,正向電流與所加的正向電壓成指數關系增長。
反向電壓(VR):當二極管被反向偏置時,即陽極相對于陰極呈負電壓,理想情況下二極管應表現為高阻態并阻止電流流過。此時二極管兩端的電壓被稱為反向電壓。
反向電流(IR):盡管理想二極管模型預測在反向偏壓下沒有電流流過,實際中會有很小的反向漏電流。這是由于少數載流子的隨機擴散造成的。高質量的二極管具有非常小的反向漏電流。
擊穿電壓:當反向電壓超過某個特定值時,二極管會失去其反向阻斷能力,發生擊穿現象。此時的電壓稱為擊穿電壓或峰值反向電壓(PRV)。電路設計中應確保工作電壓低于此值以避免損壞二極管。
在實際應用中,整流二極管的工作區域由正向可作業的電流范圍和不超過反向擊穿電壓的區域限定。這在圖中通常表示為一個安全操作區域,即橙色虛線區。在這個區域內,二極管能夠在不損壞的情況下正常工作,進行有效的電流整流。超出這個區域可能會導致二極管過熱、損壞或失效。因此,設計工程師必須確保電路中的二極管始終在其指定的靜態工作范圍內運行。
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