简单介绍工作中常用二极管的特性和用途
1、普通二极管
硅二极管
主要应用于整流电路、电压稳定器、电压限制器、振荡电路等。
正向压降低、反向击穿电压高、温度系数小。
正向压降大约0.6~0.7V.
锗二极管
适用于高频放大电路、调制解调电路、检波电路等。
正向压降低、反向击穿电压低、温度系数大。
正向压降大约0.2~0.3V.
主要特点:反向耐压高kV级、正向电流大、反向恢复时间 trr 很长 (μs 级)、只能低频,可用作AC-DC整流二极管。
用途举例:Boost PFC电路中的旁路二极管。该二极管作用:1、雷击浪涌时,旁路浪涌电流,防止电感保护,损坏功率开关管;2、产品在做满载情况下输入反复掉电测试时,AC掉电时Cbus能量会被抽空瞬间掉电,若IC驱动芯片Vcc处的电容较大,会出现Vcc处电容的掉电速度低于Cbus,此时IC依旧正常工作。AC重启时,MOS未经历软启开机,在AC峰值处,PFC电感和功率MOSFET的工作峰值电流非常大,如果电感的饱和电流余量不够,或PFC的电流取样电阻选取得过小时,PFC电感有可能发生饱和,功率MOSFET在大电流的冲击下,就有可能发生损坏。
2、快恢复二极管、超快恢复二极管
主要特点:优化 PN 结构通过人工拓展PN阶段势垒区,反向恢复 trr为 几十 ns~ 几百 ns,适合高频开关,反向耐压几百V-几千V。
用途举例:PFC功率因数校正续流管、buck电路续流、反激次级整流几十到几百Hz、高压大功率电路中的驱动自举二极管(1、耐压 VR:低压≥60V;高压母线 600V 系统≥800~1000V;2、电流 IF:≥1A(启动瞬间自举电容充电峰值电流大);trr:肖特基≈0ns;超快恢复<100ns,普通整流 μs 级直接淘汰)
3、肖特基二极管-SBD
主要特点:金属 - 半导体结、反向恢复时间trr≈0(纳秒级)、正向压降低VF≈0.3∼0.7V、漏电流偏大,使用场所低压大电流高频整流,≤200V。
用途举例:
4、稳压齐纳二极管-Zener
主要特点:反向击穿稳压,恒定稳压值 Vz,小电流稳压
用途举例:电源基准电压取样、稳压反馈。
5、TVS 瞬态电压抑制二极管
特点:瞬间雪崩击穿,纳秒级泄放雷击 / 静电浪涌,钳位电压
用途举例:AC 输入端防雷击、DC 输入端口防静电、车载电源浪涌保护。
6、Sic 二极管
特点:近乎零反向恢复(Qrr≈0、trr≈0)、超高耐压:650V/1200V/1700V 起步、正温度系数 VF,不会热失控、并联天然均流、耐高温 + 散热好。
用途举例:PFC 升压二极管、半桥驱动自举等。
总结:
- 齐纳不能直接并电源,无限流会瞬间过流烧管;电阻取值:保证稳压电流在Izmin~Izmax 之间。
- TVS使用注意事项
- 工作状态:
正向偏置:普通(整流)二极管,恒流二极管,变容二极管,发光二极管(LED),肖特基二极管,快恢复二极管(FRD)
反向偏执:齐纳(稳压)二极管,瞬态电压抑制二极管(TVS),光电二极管(LED) - 温度系数:TVS、Sic、齐纳二极管(部分负温度系数)为正温度系数