基本器件选型之二极管

关于二极管类型曲线总结

最近由于工作了，疏于更新。由此也能看出，其实工作以后自己总结的内容和时间都会变少，所以希望大家珍惜在学校的时间和资源，将知识夯实，这样在工作中才能变得更主动。
前几天看到了记得诚关于二极管总结，觉得很受用，因此我将对比实际的datasheet，整理一些二极管的类型和特性。

首先不同二极管的原理图的区别在于那个表示PN结的直线或者折线，而这根线往往与二极管本身的曲线特性相关
我可以举个简单的例子，比如TVS BV05C的伏安曲线特性如下图

是不是觉得和TVS 的原理图示意图一样。下图是稳压二极管的伏安特性，看起来是不是比TVS的伏安特性曲线更抖，有了这一步以后，我们去记忆二极管的伏安特性曲线更好记忆，画原理图也更容易理解。

二极管可以根据电路中的作用和结构进行区分。
这是东芝官网对于二极管的区分

一、普通二极管
普通二极管主要是利用其正向导通，反向截止的特性，运用在电路中，对于大多数二极管的选型，都应该注意以下几点特性：
1、正向导通压降：管压降就其本质而言还是一个电阻，只是导通的时候电阻很小，不导通的时候接近无穷大，而导通时候的电阻会分担一定的电压，所以叫管压降。二极管低于该值不会导通，该值与二极管材料类型有关，比如硅二极管（不发光类型）正向管压降0.7V，锗管正向管压降为0.3V，肖特基二极管为0.5v，发光二极管正向管压降会随不同发光颜色而不同。
2、额定电流最大正向电流IF：额定电流IF指二极管长期运行时，根据运行温升折算出来的平均电流值。二极管长期连续工作时，允许通过的最大正向平均电流值，其值与PN结面积及外部散热条件等有关。因为电流通过管子时会使管芯发热，温度上升，温度超过容许限度（硅管为141左右，锗管为90左右）时，就会使管芯过热而损坏。
而正向电流IF往往与正向电压VF息息相关，我们可以通过东芝的CF101MA二极管看到这颗料伏安特性的变化，当然温度也会影响该伏安特性曲线。
3、最大浪涌电流IFSM：运行流过的过量的正向电流。不是正常的电流，而是瞬间电流，这个值相当大。
很明显可以看到二极管可以走过的最大浪涌电流，但是必须是短时间内，否则会被烧坏。
4、反向电流（漏电流）IR外加反向电压不超过一定范围时，通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流。由于反向电流很小，二极管处于截止状态。这个反向电流又称为反向饱和电流或漏电流，二极管的反向饱和电流受温度影响很大。

三、整流二极管
整流二极管一般正向电流比较大，1A以上。多为平面型硅二极管，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。应用比较多的就是AC/DC如下图。

而整流二极管重要参数
1、最大平均整流电流IF上面已经提及，虽然叫法不一样但是原理都是一样的。指二极管长期工作时允许通过的最大正向平均电流。. 该电流由PN结的结面积和散热条件决定。使用时应注意通过二极管的平均电流不能大于此值，并要满足散热条件。例如1N4000系列二极管的IF为1A。
2、最高反向工作电压VR：指二极管两端允许施加的最大反向电压。. 若大于此值，则反向电流 (IR)剧增，二极管的单向导电性被破坏，从而引起反向击穿。. 通常取反向击穿电压 (VB)的一半作为 (VR)。. 例如1N4001的VR为50V，1N4007的VR为1000V.
3、工作频率fm：它是二极管在正常情况下的工作频率。主要由PN结的结电容及扩散电容or反向恢复时间Trr决定，若工作频率超过fm，则二极管的单向导电性能将不能很好地体现。例如1N4000系列二极管的fm为3kHz。
4、反向恢复时间Trr ：实际应用中的二极管，在电压突然反向时，二极管电流并不是很快减小到0，而是会有比较大的反向电流存在，这个反向电流降低到最大值的0.1倍所需的时间，就是反向恢复时间。

（如果结电容太大，工作频率高不了。因为频率越高，电容的阻抗越低，信号都从电容直接过去了，二极管失去了反向截止的作用。如果反向恢复时间太大，工作频率也高不了。因为频率越高，电压翻转越快，反偏之后反向电流还没恢复，电压又变了，二极管也失去了反向截止的作用。所以，总的来说，结电容和反向恢复时间，都会影响二极管的最高工作频率。具体由谁决定，那看谁的影响更大。）
肖特基二极管的反向恢复时间很短，所以其工作频率由结电容决定。PN结二极管，其反向恢复时间的影响远大于结电容的影响，结电容一般也就几十pF，因此其最高工作频率由反向恢复时间决定。而与此同时，我们知道，肖特基二极管与PN结二极管相比，肖特基速度是最快的，可以工作在更高的频率。

5、结电容CT：二极管会存在寄生电容，这个电容主要就是结电容，这是简单的二极管模型。

下图为datasheet中反向恢复时间和结电容大小：

四、稳压二极管
稳压二极管又叫齐纳二极管，利用pn结反向击穿状态，其电流在很大范围内变化，但是电压不变的特性，起到稳压作用的二极管。

五、肖特基二极管
六、快恢复二极管
Fast Recovery Diode FRD（快速恢复二极管）快速恢复二极管的结构和功能与整流二极管相同。整流二极管用于500Hz以下的低频应用，而FRD则用于从几千赫兹到100kHz的高频开关。因此，二极管具有反向恢复时间（trr）很短的特性，这对高速开关非常重要。
七、检波二极管
八、开关二极管
九、可变电容二极管

基本器件选型之二极管相关推荐

【器件选型】TVS二极管在复杂电路中的三大应用
欢迎关注[玩转单片机与嵌入式]公号,回复关键字获取更多免费视频和资料回复[加群],[单片机].[STM32].[硬件知识].[硬件设计].[经典电路].[论文].[毕业设计].[3D封装库].[PC ...
在静电放电保护设计中ESD器件选型步骤
对大部分电子设计工程师来说,ESD静电放电保护都是设计过程中不容忽视的一项重要内容.静电放电不但会使PCB板中昂贵的电子元器件损坏,还会影响电子设备的正常工作,为不降低客户对电子设备使用的用户体验度, ...
华为是怎样研发的（4）——器件选型
一.关于"器件选型规范": 在我进入华为的时候,当时整个公司都在"规范"运动,什么都写规范,人人都写规范,什么任职.绩效.技术等级都看规范.(大公司用KPI来引 ...
WIFI关键器件选型
WIFI关键器件选型文章目录 WIFI关键器件选型一.GPS LNA关键指标比较二.合路器关键指标比较一.GPS LNA关键指标比较序号型号厂家供电电流(2.8V) 频率范围 P1 ...
四. 常用EMC防护器件选型学习笔记
常用EMC防护器件选型一.压敏电阻(MOV) 技术参数:压敏电压工作电压最大通流量最大钳位电压(残压) 静态结电容工作原理:压敏电阻相当于一个可变电阻,它是并联于电路中. 当电路正常工作时 ...
二. 滤波器件选型学习笔记
滤波器件选型学习笔记 1.滤波电容电容阻抗最小,电流最大,滤波效果最好. 1)电容谐振频率:贴片电容滤波效果和插值损耗比直插电容的好谐振频率估算:f=1/(2π(LC)(1/2)),贴片电感值约为 ...
交通灯2-核心器件选型报告
2.核心器件选型报告 2-1.DC电源插口(3.5-1.3) 2-2.自锁开关(8*8mm自锁) 2-3.核心芯片:STC89C52 2-4.排阻(SIP9-1k) 2-5.双位数码管(3261AS- ...
陀螺仪器件选型MPU6050、BMX055、icm20602
陀螺仪器件选型MPU6050.BMX055.icm20602 一.共同点二.区别 MPU6050排除 BMX055 icm20602 三.总结建议四.展望+提升陀螺仪串联磁力计一.共同点三款 ...
搭建机器人电控系统——器件选型——如何选择机器人系统电源？
器件选型电源选择传感器选择电机选择电源的参数一般来说,一款电池的参数主要如下图所示.其中的电压V.容量MAH.持续放电电流A是我们主要的选型依据,接口端子和重量尺寸也是需要考虑的因素. 如何 ...

基本器件选型之二极管

关于二极管类型曲线总结

基本器件选型之二极管相关推荐

最新文章

热门文章