特殊用途的稳压二极管：保护与基准电压的利器

除了前面介绍的普通二极管外，还有一些特殊的二极管，如稳压二极管、整流二极管、发光二极管、光电二极管和变容二极管等，它们采用特殊工艺制造，具有特殊功能、在电子线路中得到广泛的应用。

（一）稳压二极管

稳压二极管又名齐纳二极管（Zener Diode），是利用硅二极管反向击穿特性来稳定直流电压的。在反向击穿时，通过它的电流尽管在很大范围内改变，但其两端的电压几乎不变。因为它能在电路中起稳压作用，故被称为稳压二极管（简称稳压管）。稳压二极管与一般二极管的最大区别是：一般二极管反向击穿后就毁坏了，而稳压二极管只要不超过最大允许工作电流就不会毁坏。实际应用时，稳压二极管是工作在反向击穿状态下的。

常见的稳压二极管外形、伏安特性和电路符号，如图5-2-3和图5-2-4所示。

图5-2-3　常见的稳压二极管

图5-2-4　稳压二极管的伏安特性和电路符号

（二）整流二极管

整流二极管是将交流电整流成脉动直流电的二极管。它是利用二极管的单向导电特性工作的。

因为整流二极管正向工作电流较大，工艺上多采用面接触结构。由于这种结构的二极管结电容较大，因此整流二极管工作频率一般小于3kHz。整流二极管主要有全密封金属结构封装和塑料封装两种封装形式。在通常情况下，额定正向工作电流I在1A以上的整流二极管采用金属壳封装，以利于散热；额定正向工作电流在1A以下的采用全塑料封装。另外，由于工艺技术的不断提高，也有不少较大功率的整流二极管采用塑料封装，在使用中应予以区别。

常见的整流二极管外形图如图5-2-5所示。

图5-2-5　常见的整流二极管

（三）发光二极管

发光二极管简称为LED，它和普通二极管一样，具有单向导电性能。当它正向导通时，由于采用了特殊的半导体材料，PN结中空穴和电子互相扩散时会发生碰撞，碰撞时产生的能量发光。根据材料的不同，能发出红、绿、黄等几种颜色的可见光，还能发出人眼看不见的红外线光。它的电路符号和外形如图5-2-6所示。发光二极管用极小的功率，便可获得明亮的光辉，另外，因为能够快速亮灭，所以除了做指示灯外，它还可当作发光源使用。

任务实施

一、任务内容

二极管的极性判断。

二、作业准备

1.设备：发光二极管、普通二极管、小灯泡、电池组、导线、开关等。(www.xing528.com)

2.场地：电工理实一体化实训室。

3.安全教育。

三、操作步骤

1.分成六个小组，设立组长和副组长。将二极管分到各个小组。

2.根据图5-2-7 的电路图连接电路。将二极管串接到由电池和指示灯组成的电路中，按图连接电路。我们都知道，小灯泡无极性之分的，不管电源电压的极性如何，只要小灯泡和电源构成了一个回路，有足够电流通过小灯泡，则灯泡发光。但当在小灯泡的回路中串入一个二极管后，情况就发生了变化。如图5-2-7（a）所示，观察指示灯的亮、暗情况。将二极管的正、负极对调后再接入电路，如图5-2-7（b）所示，再观察指示灯的亮、暗情况。

图5-2-7　二极管极性判断电路图

3.将图5-2-7中的普通二极管换成发光二极管，重复步骤2，观察发光二极管与小灯泡的发光情况。

4.总结实验结论。实验表明：当电流由二极管的正极流入，负极流出时，灯泡亮，表明二极管的电阻很小，比较容易导电；若电流从负极流入正极时，灯泡不亮，表明此时二极管的电阻很大，反向几乎不导电，与绝缘体相似。发光二极管也具有普通二极管特性，而且只有两种情况，分别是两个都亮和两个都不亮。

任务拓展

认识汽车交流发电机及检测整流电路部分的整流二极管

1.如图5-2-8所示，正确找出整流电路上的六个整流二极管。

2.能使用指针式万用表或数字式万用表判断整流二极管的好坏，并测量正反向电阻值。

3. 汽车仪表盘和汽车车灯上广泛使用发光二极管做指示或照明作用，请使用万用表正确检测发光二极管。

图5-2-8　汽车交流发电机及整流电路

案例分析

通过以上的相关知识和实验的学习，我们学会二极管的极性判断。二极管在电路中有整流作用，利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电。

二极管有开关作用，二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态相当于只接通的开关；在反向电压作用下电阻很大，处于截止状态。如同一个断开的开关。利用二极管的开关特性，可以组成各种逻辑电路。

二极管有稳压作用，稳压二极管是工作在反向击穿状态下的，其稳压值就是反向击穿电压值。稳压二极管主要用于稳压电源中的基准电压或用在过电压保护电路中作为保护二极管。

二极管有触发作用，触发二极管又称双向触发二极管（DIAC），属三层结构，具有对称性的二端半导体器件，通俗地讲就是将两个普通的二极管反向并联在一起。常用来触发双向晶闸管（可控硅），在电路中作过压保护等用途。