二极管具有单向导电性,二极管的伏安特性曲线如图2所示 。二极管的伏安特性曲线在二极管加有正向电压,当电压值较小时,电流极小;当电压超过0.6V时,电流开始按指数规律增大,通常称此为二极管的开启电压;当电压达到约0.7V时,二极管处于完全导通状态,通常称此电压为二极管的导通电压,用符号UD表示。
对于锗二极管,开启电压为0.2V,导通电压UD约为0.3V。在二极管加有反向电压,当电压值较小时,电流极小,其电流值为反向饱和电流IS。当反向电压超过某个值时,电流开始急剧增大,称之为反向击穿,称此电压为二极管的反向击穿电压,用符号UBR表示。不同型号的二极管的击穿电压UBR值差别很大,从几十伏到几千伏。
肖特基二极管模块反向恢复时间极短,适用于高频开关电源,减少能量损耗和发热。中车二极管品牌推荐
光伏发电系统中,二极管模块主要用于旁路(Bypass)和防反灌(Blocking)功能。旁路二极管模块在太阳能电池板部分遮荫时,为电流提供替代路径,避免“热斑效应”损坏电池片,典型应用如光伏接线盒中的肖特基二极管模块。防反灌模块则防止夜间电池板反向消耗电能,通常采用大电流硅二极管模块,耐压高达1000V。模块化的封装(如TO-247)增强散热能力,适应户外高温环境。此外,智能二极管模块(如Tigo的优化器)还集成MPPT功能,进一步提升发电效率,成为分布式光伏系统的重要组件。 浙江CRRC中车二极管碳化硅(SiC)二极管模块具有耐高温、低导通损耗等优势,助力新能源汽车电驱系统高效运行。

二极管模块在电源系统中承担着高效整流的关键任务,将交流电(AC)转换为直流电(DC)。与分立二极管相比,模块化设计集成多个二极管(如桥式整流模块),具有更高的功率密度和散热性能。例如,三相整流模块广泛应用于工业电机驱动、UPS不间断电源和新能源逆变器中,可处理数百安培的大电流,同时降低导通损耗。模块内部的二极管芯片通常采用快恢复或超快恢复技术,减少反向恢复时间,提升转换效率。此外,模块的紧凑结构和标准化封装(如DBC陶瓷基板)简化了电路布局,适用于高可靠性要求的电力电子设备,如电动汽车充电桩和太阳能发电系统。
智能二极管模块的监测原理新一代智能模块(如ST的ACEPACK Smart Diode)集成温度传感器和电流检测。其原理是在DBC基板上嵌入铂电阻(Pt1000),通过ADC将温度信号数字化(精度±1℃)。电流检测则利用模块引线框的寄生电阻(Rsense≈0.5mΩ),配合差分放大器提取mV级压降。数据通过ISO-CLART隔离芯片传输至MCU,实现结温预测和健康状态(SOH)评估。某电动汽车OBC模块实测表明,该技术可使过温保护响应时间从秒级缩短至10ms,预防90%以上的热失效故障。 多层陶瓷封装的二极管模块具备更高绝缘强度(>2500V),适合高压电路。

二极管在电子电路中最常见的功能是整流,即将交流电(AC)转换为直流电(DC)。由于二极管具有单向导电性,它只允许电流从阳极流向阴极,而阻止反向电流通过。在电源电路中,通常使用桥式整流电路(由四个二极管组成)或半波整流电路(单个二极管)来实现这一功能。例如,手机充电器、电脑电源适配器等设备内部都包含整流二极管,它们将市电(220V AC)转换为设备所需的直流电。整流后的电流虽然仍存在脉动成分,但经过滤波电容平滑后,可得到稳定的直流电压。因此,二极管在电源设计中是不可或缺的关键元件。 TVS 二极管模块可瞬间吸收浪涌电流,用于防雷击或静电保护电路。湖南SEMIKRON赛米控二极管
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光电二极管又称光敏二极管。它的管壳上备有一个玻璃窗口,以便于接受光照。其特点是,当光线照射于它的PN结时,可以成对地产生自由电子和空穴,使半导体中少数载流子的浓度提高,在一定的反向偏置电压作用下,使反向电流增加。因此它的反向电流随光照强度的增加而线性增加。
当无光照时,光电二极管的伏安特性与普通二极管一样。光电二极管作为光控元件可用于各种物体检测、光电控制、自动报警等方面。当制成大面积的光电二极管时,可当作一种能源而称为光电池。此时它不需要外加电源,能够直接把光能变成电能。
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