作為汽車電子技術(shù)的開篇，有幾個(gè)電子元件是必須要知道的，這就是二極管、三極管、電阻、電容和電感；從這篇文章開始將帶你進(jìn)入精彩的電子世界，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，想像中復(fù)雜、苦燥的電子技術(shù)原來也是很有意思的。慢慢的，你會(huì)發(fā)現(xiàn)其中的樂趣和意義所在。

形形色色的二極管

了解二極管前你先要知道什么是半導(dǎo)體、半導(dǎo)體有哪些特性？

在自然界中，根據(jù)材料的導(dǎo)電能力，我們可以將他們劃分導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體。 常見的導(dǎo)體如銅和鋁、常見的絕緣體如橡膠、塑料等。什么是半導(dǎo)體呢？半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，常見的半導(dǎo)體材料有硅（Si）和鍺（Ge）。到此，請(qǐng)記住兩種半導(dǎo)體材料：硅、鍺。因?yàn)橐院竽銜?huì)聽說硅管、鍺管。意思很明顯，說明這種二極管或三極管是用硅或鍺作為基材的。

半導(dǎo)體硅原子結(jié)構(gòu)圖

半導(dǎo)體有幾個(gè)特性有必要了解一下：熱敏性、光敏性和摻雜性；

半導(dǎo)體的熱敏性：半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力受溫度影響較大，當(dāng)溫度升高時(shí)，半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力大大增強(qiáng)，被稱為半導(dǎo)體的熱敏性。利用半導(dǎo)體的熱敏性可制成熱敏元件，在汽車上應(yīng)用的熱敏元件有溫度傳感器，如水溫傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器等。

半導(dǎo)體硅的空穴和自由電子示意圖

半導(dǎo)體的光敏性：半導(dǎo)體的導(dǎo)體的導(dǎo)電能力隨光照的不同而不同。當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí)，導(dǎo)電能力增強(qiáng)，稱為半導(dǎo)體光敏性。利用光敏性可制成光敏元件。在汽車上應(yīng)用的光敏元件有汽車自動(dòng)空調(diào)上應(yīng)用的光照傳感器。

半導(dǎo)體的摻雜性：當(dāng)在導(dǎo)體中摻入少量雜質(zhì)，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能增加。

什么是本征半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體，有哪些區(qū)別？

本征半導(dǎo)體：純凈的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。

P型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體硅或鍺中摻入微量的三價(jià)元素硼（B）或鎵，就形成P型半導(dǎo)體。

P型半導(dǎo)體示意圖－空穴是多數(shù)載流子

N型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體硅或鍺中摻入微量的五價(jià)元素磷（P）就形成N型半導(dǎo)體。

N型半導(dǎo)體中自由電子是多數(shù)載流子

PN結(jié)和二極管

在半導(dǎo)體硅或鍺中一部分區(qū)域摻入微量的三價(jià)元素硼使之成為P型，另一部分區(qū)域摻入微量的五價(jià)元素磷使之成為N型半導(dǎo)體。在P型和N型半導(dǎo)體的交界處就形成一個(gè)PN結(jié)。一個(gè)PN結(jié)就是一個(gè)二極管，P區(qū)的引線稱為陽極，N區(qū)的引線稱為陰極。

二極管結(jié)構(gòu)圖：P區(qū)引線成為陽極、N區(qū)引線成為陰極

二極管的單向?qū)щ娦阅?/p>

二極管具前單向?qū)щ娦阅埽?/p>

（1）正向?qū)ǎ寒?dāng)PN結(jié)加上正向電壓，即P區(qū)接蓄電池正級(jí)，N區(qū)接蓄電池負(fù)極時(shí)，PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)，如圖所示，試燈有電流通過，點(diǎn)亮。

二極管正向?qū)ㄊ疽鈭D

注意二極管正向?qū)〞r(shí)存在著電壓降，什么意思呢？如果蓄電池電壓是12V，則試燈上的電壓一定小于12V二極管，大約是11.6V吧，哪0.4V在那里呢？在二極管上，這0.4V就是二極管的電壓降。二極管的電壓降取決于二極管采用的是鍺管還是硅管：鍺管的電壓降是0.2V左右；而硅管的電壓降是0.5V左右。如果蓄電池電壓低于二極管正常導(dǎo)通的電壓降，則二極管將不能導(dǎo)通。這個(gè)原理的重要性在二極管你可能體會(huì)不到，但是到了三極管就顯的非常重要了。

（2）反向截止：當(dāng)PN結(jié)加上反正電壓，即P區(qū)接蓄電池負(fù)極，N區(qū)接蓄電池正極時(shí)，PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，試燈沒有電流通過，不能點(diǎn)亮。

二極管反向截止示意圖

二極管接反向電壓時(shí)，存在著一個(gè)耐壓的問題：如果加在二極管的反向電壓過高，二極管受不了，就會(huì)擊穿，此時(shí)二極管不在處于截止?fàn)顟B(tài)，而是處于導(dǎo)通狀態(tài)。如果我們?cè)O(shè)定一個(gè)擊穿電壓，當(dāng)達(dá)到反向擊穿電壓時(shí)，二極管會(huì)擊穿導(dǎo)通。如果現(xiàn)在電壓又小于了擊穿電壓，二極管會(huì)怎么樣？對(duì)于普通二極管，此時(shí)還會(huì)處于導(dǎo)通狀態(tài)，這意味著二極管已經(jīng)失去了反向截止的作用了。后面會(huì)提到一種穩(wěn)壓二極管，我們?cè)O(shè)定一個(gè)擊穿電壓，當(dāng)達(dá)到反向擊穿電壓時(shí)，二極管會(huì)擊穿導(dǎo)通。如果現(xiàn)在電壓又小于了擊穿電壓，二極管恢復(fù)到截止?fàn)顟B(tài)。