春眠不覺曉，二極管種類知多少？
[導(dǎo)讀]大家好，我是記得誠。在電路中二極管普遍使用，可以說每個電子產(chǎn)品中都會有二極管的影子，如靜電保護(hù)用的TVS，電源DC-DC上用的續(xù)流二極管，穩(wěn)壓管，發(fā)光LED二極管等等。本文將介紹幾種常見的二極管。一、二極管識圖貼片類二極管如TVS，穩(wěn)壓管，整流管的實體長得差不多，一般參數(shù)（電壓、...
大家好，我是記得誠。
在電路中二極管普遍使用，可以說每個電子產(chǎn)品中都會有二極管的影子，如靜電保護(hù)用的TVS，電源DC-DC上用的續(xù)流二極管，穩(wěn)壓管，發(fā)光LED二極管等等。
本文將介紹幾種常見的二極管。
一、二極管識圖
貼片類二極管如TVS，穩(wěn)壓管，整流管的實體長得差不多，一般參數(shù)（電壓、電流等）越高，二極管的體積會越大；直插類二極管差別會比較大一些。
常見二極管的實物圖常見二極管的電路符號
二、TVS二極管
TVS是瞬態(tài)電壓抑制二極管，英文全稱：Transient voltage suppression diode，是一種保護(hù)器件，常用在連接器接口、測試點和開關(guān)電源等地方，與被保護(hù)負(fù)載并聯(lián)使用。
三、整流二極管
整流二極管一般正向電流比較大，1A以上。多為平面型硅二極管，用于各種電源整流電路中。在一些高壓電流比較大的輸入電源，如果需要防反二極管，也是用整流二極管。
整流橋中的二極管
四、穩(wěn)壓二極管
穩(wěn)壓二極管也叫齊納二極管，與TVS二極管很相似，都是利用PN結(jié)的反向擊穿特性，但是反應(yīng)速度不如TVS管。
四、肖特基二極管
肖特基簡稱SBD，有兩個最大的特點，正向壓降低和反向恢復(fù)時間小，常用來作大電流整流，大電流整流管，一般就是肖特基。小電流，一般作為開關(guān)。也經(jīng)常用作續(xù)流二極管，因為其反向恢復(fù)時間短的優(yōu)點。
五、快恢復(fù)二極管
快回復(fù)二極管特點類似肖特基，簡稱FRD，常用來作整流二極管和續(xù)流二極管。
與傳統(tǒng)的PN結(jié)二極管不同，快回復(fù)二極管有的會采用PIN結(jié)型二極管，即在P型硅材料與N型硅材料中間增加了基區(qū)I，構(gòu)成PIN硅片。因基區(qū)很薄，反向恢復(fù)電荷很小，所以快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時間較短，正向壓降較低，反向擊穿電壓較高。
快回復(fù)二極管與肖特基二極管的區(qū)別：
1、快回復(fù)二極管的反向恢復(fù)時間為數(shù)百納秒，超快恢復(fù)型的在100納秒以下；肖特基一般幾十，最小的幾個納秒。
2、肖特基用在低壓場合，反向耐壓100V以下，一般在幾十V左右，快回復(fù)二極管反向耐壓高，一般都高于200V，高的上千V。
3、肖特基的正向?qū)▔航狄话惚瓤旎貜?fù)二極管更低。
4、快回復(fù)二極管功耗大，肖特基二極管損耗及噪聲小。
六、續(xù)流二極管
續(xù)流二極管叫flyback diode，其實就是二極管，在電路中充當(dāng)?shù)淖饔檬抢m(xù)流，常采用肖特基二極管或者快恢復(fù)二極管作為續(xù)流二極管。
在使用感性器件的電路中常見續(xù)流二極管，如DC-DC電路、繼電器控制電路、蜂鳴器控制電路等。
舉個栗子：
如下的三極管驅(qū)動繼電器電路中，會加入續(xù)流二極管保護(hù)三極管。
原理是：繼電器吸合狀態(tài)，通過繼電器線圈的電流是從上往下，但是在繼電器斷開狀態(tài)，線圈上會產(chǎn)生反向的感應(yīng)電動勢，如下圖所示，線圈的上端會變?yōu)樨?fù)，下端變?yōu)檎?，加一個續(xù)流二極管，和線圈形成了一個放電回路，電流方向是從下往上，避免損壞三極管。
三極管驅(qū)動繼電器電路
七、發(fā)光二極管
發(fā)光二極管簡稱為LED。
LED由含鎵（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成，常見的顏色有紅、黃、藍(lán)、綠，不同顏色二極管的正向?qū)▔航挡灰粯印?/span>
LED把電能轉(zhuǎn)化成光能，LED加上正向電壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光，不同的半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。
LED的正向伏安特性曲線很陡，使用時必須串聯(lián)限流電阻以控制通過二極管的電流。限流電阻可通過以下公式計算：
公式中：U為電源電壓，VF為二極管正向?qū)▔航?，IF為二極管正常的工作電流。
如下是常見發(fā)光二極管的材料和正向?qū)▔航担?/span>
八、變?nèi)荻O管
變?nèi)荻O管，英文Varactor Diodes，又稱可變電抗二極管，是利用PN結(jié)反偏時結(jié)電容大小隨外加電壓而變化的特性制成的。
反偏電壓增大結(jié)電容減小，反之結(jié)電容增大，變?nèi)荻O管的電容量一般較小，其最大值為幾十pF到幾百pF，最大電容與最小電容之比約為5:1。
主要用在高頻電路中，用于自動調(diào)諧、調(diào)頻、調(diào)相等，例如在電視接收機(jī)的調(diào)諧回路中作可變電容。
如下圖所示，改變不同的R2，二極管D的反向電壓被改變，這會引起二極管的電容量改變。因此改變諧振頻率其中的變?nèi)荻O管就可調(diào)出并聯(lián)諧振帶通濾波器中所需電容量的全部變化范圍。
變?nèi)荻O管用于調(diào)諧電路
九、小結(jié)一下
二極管的最大特性是單向?qū)щ娦裕驅(qū)ê头聪蚪刂?，幾乎所有的二極管都是利用這個特性，如：
1、如TVS、穩(wěn)壓管利用二極管反向擊穿特性制作而成；2、變?nèi)荻O管也是利用反向特性，反向電壓不同，電容量不同；3、肖特基正向壓降低，反向恢復(fù)時間短；4、快回復(fù)二極管反向耐壓高，反向恢復(fù)時間比一般二極管小很多；5、肖特基及快回復(fù)二極管常用來作續(xù)流二極管；6、發(fā)光LED正向?qū)òl(fā)光，反向截止不亮；
今天的文章內(nèi)容到這里就結(jié)束了，希望對你有幫助，我們下一期見。
在電路中二極管普遍使用，可以說每個電子產(chǎn)品中都會有二極管的影子，如靜電保護(hù)用的TVS，電源DC-DC上用的續(xù)流二極管，穩(wěn)壓管，發(fā)光LED二極管等等。
本文將介紹幾種常見的二極管。
一、二極管識圖
貼片類二極管如TVS，穩(wěn)壓管，整流管的實體長得差不多，一般參數(shù)（電壓、電流等）越高，二極管的體積會越大；直插類二極管差別會比較大一些。
常見二極管的實物圖常見二極管的電路符號
二、TVS二極管
TVS是瞬態(tài)電壓抑制二極管，英文全稱：Transient voltage suppression diode，是一種保護(hù)器件，常用在連接器接口、測試點和開關(guān)電源等地方，與被保護(hù)負(fù)載并聯(lián)使用。
三、整流二極管
整流二極管一般正向電流比較大，1A以上。多為平面型硅二極管，用于各種電源整流電路中。在一些高壓電流比較大的輸入電源，如果需要防反二極管，也是用整流二極管。
整流橋中的二極管
四、穩(wěn)壓二極管
穩(wěn)壓二極管也叫齊納二極管，與TVS二極管很相似，都是利用PN結(jié)的反向擊穿特性，但是反應(yīng)速度不如TVS管。
四、肖特基二極管
肖特基簡稱SBD，有兩個最大的特點，正向壓降低和反向恢復(fù)時間小，常用來作大電流整流，大電流整流管，一般就是肖特基。小電流，一般作為開關(guān)。也經(jīng)常用作續(xù)流二極管，因為其反向恢復(fù)時間短的優(yōu)點。
五、快恢復(fù)二極管
快回復(fù)二極管特點類似肖特基，簡稱FRD，常用來作整流二極管和續(xù)流二極管。
與傳統(tǒng)的PN結(jié)二極管不同，快回復(fù)二極管有的會采用PIN結(jié)型二極管，即在P型硅材料與N型硅材料中間增加了基區(qū)I，構(gòu)成PIN硅片。因基區(qū)很薄，反向恢復(fù)電荷很小，所以快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時間較短，正向壓降較低，反向擊穿電壓較高。
快回復(fù)二極管與肖特基二極管的區(qū)別：
1、快回復(fù)二極管的反向恢復(fù)時間為數(shù)百納秒，超快恢復(fù)型的在100納秒以下；肖特基一般幾十，最小的幾個納秒。
2、肖特基用在低壓場合，反向耐壓100V以下，一般在幾十V左右，快回復(fù)二極管反向耐壓高，一般都高于200V，高的上千V。
3、肖特基的正向?qū)▔航狄话惚瓤旎貜?fù)二極管更低。
4、快回復(fù)二極管功耗大，肖特基二極管損耗及噪聲小。
六、續(xù)流二極管
續(xù)流二極管叫flyback diode，其實就是二極管，在電路中充當(dāng)?shù)淖饔檬抢m(xù)流，常采用肖特基二極管或者快恢復(fù)二極管作為續(xù)流二極管。
在使用感性器件的電路中常見續(xù)流二極管，如DC-DC電路、繼電器控制電路、蜂鳴器控制電路等。
舉個栗子：
如下的三極管驅(qū)動繼電器電路中，會加入續(xù)流二極管保護(hù)三極管。
原理是：繼電器吸合狀態(tài)，通過繼電器線圈的電流是從上往下，但是在繼電器斷開狀態(tài)，線圈上會產(chǎn)生反向的感應(yīng)電動勢，如下圖所示，線圈的上端會變?yōu)樨?fù)，下端變?yōu)檎?，加一個續(xù)流二極管，和線圈形成了一個放電回路，電流方向是從下往上，避免損壞三極管。
三極管驅(qū)動繼電器電路
七、發(fā)光二極管
發(fā)光二極管簡稱為LED。
LED由含鎵（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成，常見的顏色有紅、黃、藍(lán)、綠，不同顏色二極管的正向?qū)▔航挡灰粯印?/span>
LED把電能轉(zhuǎn)化成光能，LED加上正向電壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光，不同的半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。
LED的正向伏安特性曲線很陡，使用時必須串聯(lián)限流電阻以控制通過二極管的電流。限流電阻可通過以下公式計算：
公式中：U為電源電壓，VF為二極管正向?qū)▔航?，IF為二極管正常的工作電流。
如下是常見發(fā)光二極管的材料和正向?qū)▔航担?/span>
| 顏色 | 材料 | 典型正向壓降（V） |
|---|---|---|
| 琥珀色 | AlInGaP | 2.1 |
| 藍(lán)色 | GaN | 5.0 |
| 綠色 | GaP | 2.2 |
| 橙色 | GaAsP | 2.0 |
| 紅色 | GaAsP | 1.8 |
| 白色 | GaN | 4.1 |
| 黃色 | AlInGaP | 2.1 |
八、變?nèi)荻O管
變?nèi)荻O管，英文Varactor Diodes，又稱可變電抗二極管，是利用PN結(jié)反偏時結(jié)電容大小隨外加電壓而變化的特性制成的。
反偏電壓增大結(jié)電容減小，反之結(jié)電容增大，變?nèi)荻O管的電容量一般較小，其最大值為幾十pF到幾百pF，最大電容與最小電容之比約為5:1。
主要用在高頻電路中，用于自動調(diào)諧、調(diào)頻、調(diào)相等，例如在電視接收機(jī)的調(diào)諧回路中作可變電容。
如下圖所示，改變不同的R2，二極管D的反向電壓被改變，這會引起二極管的電容量改變。因此改變諧振頻率其中的變?nèi)荻O管就可調(diào)出并聯(lián)諧振帶通濾波器中所需電容量的全部變化范圍。
變?nèi)荻O管用于調(diào)諧電路
九、小結(jié)一下
二極管的最大特性是單向?qū)щ娦裕驅(qū)ê头聪蚪刂?，幾乎所有的二極管都是利用這個特性，如：
1、如TVS、穩(wěn)壓管利用二極管反向擊穿特性制作而成；2、變?nèi)荻O管也是利用反向特性，反向電壓不同，電容量不同；3、肖特基正向壓降低，反向恢復(fù)時間短；4、快回復(fù)二極管反向耐壓高，反向恢復(fù)時間比一般二極管小很多；5、肖特基及快回復(fù)二極管常用來作續(xù)流二極管；6、發(fā)光LED正向?qū)òl(fā)光，反向截止不亮；
今天的文章內(nèi)容到這里就結(jié)束了，希望對你有幫助，我們下一期見。
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