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1 # 知足常樂0724
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2 # 電子維修
單向導電的電子元件當然是二極體了,因為其內部構成是由P型半導體和N型半導體組成的PN接面,能夠單向導電就是PN接面的作用了,籠統的說含有PN接面的電子元器件都有單向導電的功能,比如可控矽等。
PN接面的單向導電性
將p型半導體和N型半導體做在一塊,在交界處就形成了PN接面,如上圖中,由於P區的空穴和N區的自由電子相互擴散,導致在交界處出現正負離子區域(P負N正),形成內電場,阻止兩邊電荷的交換,從而達到一種平衡狀態。
當在其兩端外加電壓時,就會破壞本來的平衡狀態,正向偏置時,外電場會削弱內電場使擴散加劇,而形成正向電流,此時就是PN接面導通了。當反向偏置時,外電場會使空間電荷區加寬,增強內電場,更加阻止兩邊的擴散,此時就是PN接面截止了。
什麼電子元件只能單相導電?
答;最早的單相導電的元件是紅鋅礦石,人們發現它具有單相導電效能,於是人們將它在沒有經過任何提煉,利用其他輔助金屬將它製作成一種叫做“礦石檢波二極體”,用於無線電訊號接收檢波,將無線電波還原成為聲音,用耳機來聽。
而後,由愛迪生髮現;在一根電極密封在碳絲燈泡內,靠近燈絲,當電流透過燈絲使它發熱時,金屬板極就有電流流過。於是就產生了真空二極體整流電子管。
人們發明了電子真空整流二極體具有單相導電效能,即陽極電位高於陰極時,陰極發射的電子在電場的作用下,向陽極運動形成電子流。反過來陰極電壓比陽極高時,電子所受到電場力的作用會將電子拉回陰極而不能夠產生電流。
再說硒片,它雖然不是金屬,但是它與氧化銅組合在一起也具有單相導電特性。早期的無線電愛好者們利用硒片整流堆,來在早期的電子管收音機中作為整流用。早期的工業控制迴路中,採用硒片單相導電效能,用於吸收回路作為保護用。它最大的優勢是電壓擊穿後,可以自愈。
電子音響發燒友在製作膽機還喜歡用硒整流堆來整流,它的整流效果是現在的半導體二極體和快恢復二極體無法做到的。
如今的半導體二極體、橋式整流堆、單相閘流體以及用於電子電路中的半導體模組,都是利用半導體單相導電效能來製成的。
知足常樂2018.12.11日於上海