全面解析整流二极管的结构、符号、特性以及测试好坏方法

整流二极管是 一种用于将交流电转换为直流电的半导体器件。二极管最重要的特性是单向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，从负极流出。通常，它包含一个带有正极和负极端子的 PN 结。其结构如下图所示。 

P区的载流子是空穴，N区的载流子是电子，P区和N区之间形成一定的势垒。当施加的电压使P区相对N区为正电压时，势垒降低，势垒两侧附近会产生存储载流子，可以通过大电流，电压降较低（通常为0.7V），称为正上状态。如果施加相反的电压以增加势垒，则可以承受较高的反向电压并流过很小的反向电流（称为反向漏电流），称为反向阻断状态。整流二极管具有明显的单向导电性。整流二极管可以由半导体锗或硅等材料制成。硅整流二极管击穿电压高、反向漏电流小、高温性能好。通常，高压整流二极管和大功率整流二极管采用高纯度单晶硅（掺杂多了容易反向击穿）。这种器件的结面积很大，可以通过很大的电流（可达数千安培），但工作频率不高，一般在几十千赫兹以下。整流二极管主要用于各种低频半波整流电路。要实现全波整流，必须将它们连接起来形成整流桥。

整流二极管图及电路中的整流二极管符号

整流二极管的特性

下面道合顺 将详细介绍整流二极管的特性。

整流二极管利用PN结的单向导电特性，将交流电转变为脉动直流电。整流二极管的漏电流较大，大多数二极管采用面接触材料封装。

开关电源中的整流二极管必须具有正向压降、恢复快、输出功率充足的特点，因此可以采用以下三种类型的整流二极管：快恢复整流二极管；超快恢复整流二极管；肖特基整流二极管。

快恢复整流二极管和超快恢复整流二极管具有中高正向压降，范围为0.8至1.2V。这两个整流二极管还具有较高的截止电压参数。因此，它们特别适合用于输出电压在12V左右的小功率辅助电源电路。

由于现代开关电源的工作频率在20kHz以上，与普通整流二极管相比，快恢复整流二极管和超快恢复整流二极管的反向恢复时间差缩小到纳秒级，因此电源的效率大大提高改善了。

根据经验，选择快恢复整流二极管时，其反向恢复时间至少应为开关晶体管上升时间的1/3。两个整流二极管还可以减少直接影响输出直流电压纹波的开关电压尖峰。另外，有些所谓的软恢复整流二极管虽然噪声较小，但其反向恢复时间较长，反向电流较大，增加了开关损耗，不能满足开关电源的工作要求。

开关电源中采用快恢复整流二极管和超快恢复整流二极管作为整流器件是否需要散热器，取决于电路的最大功率。一般情况下，这些二极管在制造时允许的结温为175°C，制造商有该指标的技术说明，为设计人员提供最大输出工作电流、电压和外壳温度。

即使在大的正向电流作用下，肖特基整流二极管的正向压降也很低，只有0.4V左右，并且随着结温的升高，其正向压降更低。因此，肖特基整流二极管特别适用于5V左右的低压输出电路。肖特基整流二极管的反向恢复时间可以忽略不计，因为该器件是多数载流子半导体器件，在器件的开关过程中去除少数载流子存储的电荷不存在问题。

另外，肖特基整流二极管还有两大缺点：一是反向截止耐压能力低，乘积在100V左右；二是反向截止耐压能力低，乘积在100V左右。其次，反向漏电流较大，使得该器件比其他类型的整流器件更容易热击穿。当然，这些缺点也可以通过增加瞬态过压保护电路和适当控制结温来克服。显示了典型高速整流二极管的特性和参数。

整流二极管功能

整流二极管具有明显的单向导电性。整流二极管可以采用半导体锗或硅等材料制成。硅整流二极管的作用可以有效地具有击穿电压高、反向漏电流小、以及优异的高温性能。整流二极管的作用是利用PN结的单向导电特性，将交流电转变为脉动直流电。整流二极管的电流较大，大多采用面接触材料封装。那么整流二极管的主要作用有哪些呢？下面是道合顺对整流二极管功能的详细介绍。

1. 交流电转直流电：整流二极管用于将交流电信号转换为直流电信号。通过整流二极管，电路可以从交流电源中获取到直流电源，以供给其他电路或设备使用。

2. 电源转换：在电源转换和电源管理电路中，整流二极管用于将输入的交流电信号整流为直流电信号，以供给电源滤波电路和稳压电路使用。

3. 电路保护：整流二极管可以用作电路保护的一部分。例如，在交流电路中，使用反并联二极管以保护负载和其他元件，以防止电流逆向流动时的损坏。

4. 信号检测：在一些电路中，整流二极管可以用于检测信号的存在或特征。例如，它可以用作峰值检测器，通过捕获信号的正半周或负半周来检测信号的峰值或波形。

5. 电源滤波：在电源电路中，整流二极管通常与电容器一起使用，用于滤波直流输出信号，以减小输出信号中的脉动和噪声。

如何测试整流二极管好坏？ 

首先将整流器中的整流二极管全部拆下，用万用表100×R或1000×R欧姆档测量 整流二极管的两根引线（每次测量头尾对调一次）。如果两次测量的电阻值相差很大，例如大的电阻值高达几百KΩ到无穷大，而小的电阻值只有几百Ω甚至更小，说明二极管是好的（软击穿二极管除外）。

如果两次测量的电阻值几乎相等，且电阻值较小，则说明该二极管已被击穿损坏，不能使用。如果两次测量的电阻值为无穷大，则说明该二极管内部已经断路，不能使用。

肖特基二极管和整流二极管的区别

肖特基二极管与整流二极管

整流二极管是一种将交流电转换为直流电的半导体器件。通常，它包含一个带有正极和负极端子的 PN 结。二极管最重要的特性是单向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，从负极流出。

肖特基二极管 不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结的原理制作的，而是利用金属与半导体接触形成金属-半导体结的原理制作的。因此，SBD也称为金属-半导体（接触）二极管或表面势垒二极管，是热载流子二极管的一种。

肖特基二极管与整流二极管最大的区别在于反向恢复时间，即二极管从流过正向电流的导通状态切换到非导通状态所需的时间。一般整流二极管的反向恢复时间约为几百nS。如果是高速二极管，则不到一百纳秒。肖特基二极管没有反向恢复时间，因此小信号肖特基二极管的开关时间约为几十pS。，特殊大容量肖特基二极管的开关时间仅为几十pS。因为一般整流二极管在反向恢复时间内会因反向电流而产生EMI噪声。肖特基二极管可立即开关，没有反向恢复时间和反向电流问题。

整流二极管和齐纳二极管的区别

下面道合顺将讨论如何区分稳压二极管和整流二极管。

齐纳二极管 利用PN结的反向击穿状态，能够在较宽的范围内改变电流，而基本上不改变电压。

整流二极管的主要特点是单向导电，也就是说在正向电压作用下，导通电阻很小。在反向电压作用下，导通电阻很大或无穷大。由于上述特性，二极管常用于电路中的整流。稳压二极管稳压原理：施加反向电压后，稳压二极管两端电压保持不变。整流二极管反向击穿后会损坏。这样，当稳压器连接到电路中时，如果由于电源电压波动或其他原因导致电路中各点电压发生波动，负载两端的电压将基本保持不变。

整流二极管和稳压二极管都是PN半导体器件，不同的是整流二极管利用单向导电，而稳压二极管利用其反向特性在电路中实现反向连接。

半波整流二极管和全波整流二极管的区别

什么是全波整流二极管？就是同时利用交流电的正半周电流和负半周电流，输出脉动电流就是将交流电的负半周变成正半周，即50Hz交流电变成100Hz的脉动电流。

另一种类似的是半波整流二极管，它在交流电的半个周期内有电流输出，在另一半周期内无电流。50Hz交流电经过半波整流二极管后，输出为50Hz脉动电流。

半波整流二极管和全波整流二极管都是用于将交流电转换为直流电的电路，但它们在结构和工作原理上有所不同：

半波整流二极管：

• 在半波整流电路中，只有一个二极管用于整流。

• 当输入交流信号为正半周期时，二极管导通，将正半周期的信号传导到输出端；而当输入信号为负半周期时，二极管截止，输出端没有信号输出。

• 因此，半波整流二极管只能输出输入信号的一半功率。

全波整流二极管：

• 在全波整流电路中，通常采用四个二极管构成一个桥式整流电路。

• 无论输入信号是正半周期还是负半周期，都可以被正确地整流到输出端。具体来说，当输入信号为正半周期时，两个二极管导通；而当输入信号为负半周期时，另外两个二极管导通，输出端依然有信号输出。

• 因此，全波整流二极管能够将整个输入信号的功率都输出到负载上。

在实际应用中，全波整流通常比半波整流更常见，因为它具有更高的效率和更稳定的输出。