二极管大家都很熟悉,模电书第一章介绍的就是二极管,在实际电路中,二极管普遍使用,可以说每个电子产品中都会有二极管的影子,如静电保护用的TVS,电源DC-DC上用的续流二极管,稳压管,发光LED二极管等,种类非常多。本文将介绍TVS二极管、整流二极管、稳压二极管、肖特基二极管、快回复二极管、续流二极管、发光LED二极管及变容二极管。
0. 二极管识图
贴片类二极管如TVS,稳压管,整流管的实体长得差不多,一般参数(电压、电流等)越高,二极管的体积会越大;直插类二极管差别会比较大一些。
二极管实物图
二极管电路符号
1. TVS二极管
瞬态电压抑制二极管(Transient voltage suppression diode)也称为TVS二极管,TVS是一种保护器件,常用在连接器接口,测试点,开关电源等地方,与被保护负载并联使用。
2. 整流二极管
整流二极管一般正向电流比较大,1A以上。一般为平面型硅二极管,用于各种电源整流电路中。在一些高压电流比较大的输入电源,如果需要防反二极管,也是用整流二极管。
整流桥中的二极管
3. 稳压二极管
稳压二极管也叫齐纳二极管,与TVS二极管很相似,都是利用PN结的反向击穿特性,但是反应速度不如TVS管。
4. 肖特基二极管
肖特基简称SBD,有两个最大的特点,正向压降低和反向恢复时间小,常用来作大电流整流,大电流整流管,一般就是肖特基。小电流,一般作为开关。也经常用作续流二极管,因为其反向恢复时间短的优点。
5. 快回复二极管
快回复二极管特点类似肖特基,简称FRD,常用来作整流二极管和续流二极管。
与传统的PN结二极管不同,快回复二极管有的会采用PIN结型二极管,即在P型硅材料与N型硅材料中间增加了基区I,构成PIN硅片。因基区很薄,反向恢复电荷很小,所以快恢复二极管的反向恢复时间较短,正向压降较低,反向击穿电压(耐压值)较高。
快回复二极管与肖特基二极管的区别:
- 快回复二极管的反向恢复时间为数百纳秒,超快恢复型的在100纳秒以下;肖特基一般几十,最小的几个纳秒;
- 快回复二极管反向耐压高,一般都高于200V,高的上千V;肖特基用在低压场合,反向耐压100V以下,一般在几十V左右;
- 肖特基的正向导通压降一般比快回复二极管更低;
- 快回复二极管功耗大,肖特基二极管损耗及噪声小;
6. 续流二极管
续流二极管叫flyback diode,其实就是二极管,在电路中充当的作用是续流,常采用肖特基二极管或者快恢复二极管作为续流二极管。
在使用感性器件的电路中常见续流二极管,如DC-DC电路、继电器控制电路、蜂鸣器控制电路等。
举个例子:
如下的三极管驱动继电器电路中,会加入续流二极管保护三极管。原理是:继电器吸合状态,通过继电器线圈的电流是从上往下,但是在继电器断开状态,线圈上会产生反向的感应电动势,如图所示,线圈的上端会变为负,下端变为正,加一个续流二极管,和线圈形成了一个放电回路,电流方向是从下往上,避免损坏三极管。