整流二极管是一种对电压具有整流作用的二极管，即可将交流电整流成直流电，常应用于整流电路中，图6-2所示为整流二极管的实物外形。这种整流二极管多为面接触型二极管，结面积大、结电容大，但工作频率低，多采用硅半导体材料制成。

图6-2 整流二极管的实物外形

提问

请问“面接触型二极管”是什么意思？为什么整流二极管采用这种结构形式呢？

回答

面接触型二极管是指其内部PN结采用合金法或扩散法制成的二极管，如图6_-3所示，由于这种制作工艺中的PN结的面积较大，所以能通过较大的电流。但其工作频率较低，故常用作整流元件。

相对PN结面积较大的面接触型二极管而言，还有一种PN结面积较小的点接触型二极管，它是将一根很细的金属丝与一块N型半导体晶片的表面接触，使触点和半导体牢固熔接而构成的PN结。这样制成的PN结面积很小，只能通过较小的电流和承受较低的反向电压，但高频特性好。因此点接触型二极管主要用于高频和小功率电路中或用作数字电路中的开关元件。

图6-3 面接触型和点接触型二极管内部结构

I【注意】

通常二极管的命名都采用直标法标注命名，其中我国生产的二极管型号命名包含五部分，包括产品名称、材料、类型、序号、规格号。图6-4所示为我国二极管的型号命名方式及识读方法。

图6-4中型号标识为“2CP10”，“2”表示二极管，“c”表示N型硅材料：“P”表示其为普通管：“10”表示其序号，通过识读可知，该二极管为N型普通硅材料二极管。我国二极管材料和类型中不同字母的含义如表6-1所示。

图6-4 我国二极管的型号命名方式及识读方法

表6-1 我国二极管材料和类型中不同字母含义对照表

【注意】

日本生产的二极管的型号由五部分构成，包括有效极数、代号、材料／极性、顺序号和规格号。图6-5所示为日本生产的二极管的型号命名方式及识读方法。

型号中第一部分的有效极数常用数字“1”标识，表示有效极性引脚：第二部分的代号常用字母“S”标识，表示日产元器件：第三部分的材料／极性常用字母标识：第四部分的顺序号常用数字标识，从“11”开始，表示在日本电子工业协会注册登记的顺序号；第五部分的规格号．表示二极管生产的规格型号，有时会被省略。

图6-5 日本生产的二极管的型号命名方式及识读方法

【注意】

美国生产的二极管的型号一般也由五部分构成，但实际标注中只标出有效极数、代号、顺序号三部分。图6-6所示为美国生产的二极管的型号命名方式及识读方法。(www.daowen.com)

型号中第一部分的有效极数常用数字“1”标识，表示有效极性引脚；第二部分的代号常用字母“N”标识，表示美国产元器件；第三部分的顺序号常用数字标识。

图6-6 美国生产的二极管的型号命名方式及识读方法

整流二极管根据自身特性可构成整流电路，将原本交变的交流电压信号整流成同相脉动的直流电压信号，变换后的波形小于变换前的波形。图6-7所示为整流二极管的整流功能。

图6-7 整流二极管的整流功能

在交流电压处于正半周时，二极管VD导通；在交流电压负半周时，二极管截止，因而交流电经二极管VD整流后就变为脉动直流电压（缺少半个周期），再经过后级电路滤波后，即可变为稳定的直流电压。

半波整流电路中的整流二极管，在交流输入电压处于正半周时，整流二极管导通；在交流电压负半周时，整流二极管截止，因而交流电经整流二极管VD整流后就变为脉动直流电压（缺少半个周期），然后再经RC滤波即可得到较稳定的直流电压。

在全波整流电路中变压器次级绕组（即二次绕组）分别连接了两个整流二极管，以中间抽头为基准组成上下两个半波整流电路。VD1对交流电正半周电压进行整流，VD2对负半周的电压进行整流，最后得到两个半波整流后合成的电压。

提问

请问一下整流二极管是如何实现整流的呢？整流作用利用了二极管什么特性？为什么？

回答

整流二极管的整流作用利用了二极管的单向导通、反向截止特性。我们打个比方，将整流二极管想象成为一个只能单方向打开的闸门，将交流电流看作不同流向的水流，如图6-8所示。

交流是电流交替变化的电流，如水流推动水车一样，交变的水流会使水车正向、反向交替运转，如图6-8a所示。在水流的通道中设一闸门，正向流水时闸门打开，水流推动水车运转。如果水流反向流动时闸门自动关闭，如图6-8b所示。水不能反向流动，水车也不会反转。这样的系统中水只能正向流动，这就是整流的功能。

图6-8 整流二极管的工作原理示意图

【注意】

二极管的伏安特性是指加在二极管两端的电压和流过二极管的电流之间的关系曲线，如图6-9所示。二极管伏安特性通常用来描述二极管的性能。

正向特征：二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通。必须明的是，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值（这一数值称为“门槛电压”，锗管为0.2～O．3V，硅管约为o．6-o．7V）以后，二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变（锗管约为o．3V，硅管约为o．7V），称为二极管的“正向压降”。

反向特性：二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，处于截止状态。二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。，反向电流（漏电流）有两个显著特点：一是受温度影响很大：二是反向电压不超过一定范围时，其电流大小基本不变。

击穿特性：当二极管两端的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这种状态称为二极管的击穿。

图6-9 二极管的伏安特性曲线