二极管分类方式，二极管如何分类

前几天调试板子，找了好久都没有找出问题所在。通过USB 供电时，它工作得很好。使用电池电源导致3.3V 和GND 之间“短路”。进行了各种测试。最后发现是加工时焊接二极管时出现错误，导致电池失效。通电时二极管两端压降太大，于是将二极管改成肖特基型低压辍学是完美的解决方案。这里我们总结一下二极管的常见用途。

1.肖特基二极管1.1概念

典型的PN结二极管由N型半导体和P型半导体形成的PN结组成。肖特基二极管（SBD）是利用接触形成的金属-半导体结（肖特基势垒）的原理制造的，而不是利用P型半导体和N型半导体接触形成的PN结的原理制造的。半导体。它正在介于金属和半导体之间。因此，SBD也称为表面势垒二极管，即金属半导体（接触）二极管或热载流子二极管。配置如下：

肖特基二极管的肖特基势垒比典型的PN结二极管小，因此正向导通所需的电压要低得多（0.2至0.5V）。肖特基二极管的反向恢复时间（trr）非常快，因为不存在少数载流子寿命问题，并且反向恢复电荷非常小，因此开关频率特别高，高达100 GHz。这些特性使得肖特基二极管在高频应用中非常重要。 1.2 肖特基二极管原理肖特基二极管是一种正极采用贵金属、负极采用N型半导体的二极管。由于N型半导体中掺杂有磷、砷等元素，因此N型半导体中的多数载流子是自由电子（电子），少数载流子是空穴。贵金属几乎没有自由电子，因此电子从N型半导体扩散到金属中。金属没有空穴，所以如果电子继续扩散到金属中，N型半导体就无法补充空穴而变得带正电，而贵金属边缘则因为空穴多而变得带负电。自由电子。肖特基二极管产生从N 型半导体到贵金属端的内部电场。如下所示：

在内部电场的影响下，贵金属边缘的电子漂移到N型半导体中。随着漂移运动，内部电场逐渐减弱，扩散运动增强。最终，扩散和漂移运动达到平衡，并在N 型半导体和贵金属之间形成肖特基势垒。如下所示：

施加反向电压时：当向肖特基二极管施加反向电压时，由于反向电压和内部电场的协同作用，空间电荷面积增大，抑制了扩散运动。由于外部电压和内部电场的共同作用，少量电子从贵金属边缘漂移到N型半导体。由于空间电荷区的增加以及外部和内部电场的共同影响，N型半导体的电子无法穿过空间电荷区并到达贵金属边缘，形成反向封锁。

1.4 肖特基二极管特性肖特基二极管（SBD）的主要参数有： IF(IO)正向电流(A)、VRRM反向耐压(V)、IFSM峰值瞬态浪涌电流(A)、IF测试电流(A)、VF正向压降(V)、IR反向漏电流(uA)。肖特基二极管是低功耗、超快的半导体器件。 1、肖特基二极管的正向压降远低于快恢复二极管，从而功耗更低，效率更高。 2.反向充电恢复时间极短，适合频繁使用。 3.能承受高浪涌电流。 4、以前肖特基管的反向耐压一般在200V以下，但随着最新的技术，现在电压高达1000V的产品已经成为可能，市场应用的可能性极其广泛。 5、目前市场上常见肖特基管的最高键合温度分为100、125、150%、175（键合温度越高，产品的耐高温性能越好） 。低于此温度工作不会禁用它）。 6、由于反向漏电流较大，不能作为高压二极管使用。 1.5 肖特基二极管应用肖特基二极管通常用于电源中的次级输出整流。它的作用仍然是整流，优点是正向电压降低，反向恢复时间快，所以整体损耗比其他二极管低很多。肖特基二极管广泛应用于变频器、开关电源、驱动器等电路中，用作低压、高频、大电流的整流二极管、保护二极管、续流二极管等。二极管和小信号检测二极管用于微波通信等电路中。

2.快恢复二极管2.1概念

能够快速从导通状态转变为截止状态的PN结整流二极管称为快恢复二极管。快恢复二极管（简称FRD）是一种开关特性好、反向恢复时间短的半导体二极管，工艺上常采用金掺杂，其结构采用PN结结构，有的还改进了PIN结构。正向压降高于普通二极管（12V），反向击穿电压常在1200V以下，从性能上可分为快速恢复和超快恢复两个阶段恢复。前者反向恢复时间大于几百纳秒，后者小于100纳秒。主要用作开关电源、PWM脉宽调制器、变频器等电子电路中的高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管。快恢复二极管的内部结构与普通PN结二极管不同，它是在P型硅材料和N型硅材料之间附加基极区I的PIN结二极管。 PIN硅片。由于基区很薄，其反向恢复电荷很小，导致快恢复二极管的反向恢复时间短、正向压降低、反向击穿电压高。快恢复二极管的正向导通压降为0.8至1.1V，反向恢复时间为35至85ns，快速恢复二极管在导通和中断之间快速切换，提高器件利用率并改善波形。 2.2 特性反向恢复时间trr 的定义是电流从正向经过零点过渡到指定较低值的时间间隔。它是衡量高频续流整流装置性能的重要技术指标。快恢复二极管的主要特点是该二极管从导通变为截止所需的时间很短。这段时间称为反向恢复时间。反向恢复时间相对较短的真空管可以显着降低功耗。切换时的消耗。它还经常用于生成具有快速上升时间的脉冲信号。从高电平到低电平或从低电平到高电平的转换。 2.3 应用快恢复二极管介于肖特基二极管和普通二极管之间（耐压很低）。快恢复主要用于高频场合的整流，如开关电源中的次级整流、市电电源中的整流、逆变电源中的整流元件等。快恢复二极管的PN结比普通整流管要薄，因此承受瞬时大电流的能力比普通二极管要弱。特别是滤波电容过大，如果真空管的最大电流选择错误，瞬时PN结会受到影响。烧坏了。

3. 整流二极管3.1 概念整流二极管是一种用于将交流电转换为直流电的半导体器件。二极管最重要的特性是单向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，从负极流出。它通常由一个带有正极和负极两个端子的PN结组成。其结构如下图所示。 P区的载流子是空穴，N区的载流子是电子，P区和N区之间形成一定的势垒。当P区由于外部电压而相对于N区变成正电压时，势垒降低，势垒两侧附近会产生累积载流子，允许大电流流过并降低压降（通常值为0.7V），称为正导通状态。当施加反向电压时，势垒变高，能承受较高的反向电压（25V3000V），有少量反向电流（称为反向漏电流）流过的状态称为反向阻断状态。整流二极管显然具有单向导电性。整流二极管可以由半导体锗或硅等材料制成。硅整流二极管具有高击穿电压、低反向漏电流和优异的高温性能。高压和大功率整流二极管通常由高纯度单晶硅制成（较高的掺杂使其更容易从击穿中恢复）。这种器件具有较大的结面积，可以承载较高的电流（可达几千安培），但其工作频率不高，一般小于几十千赫兹。整流二极管主要用于各种低频半波整流电路，需要全波整流时应连接组成整流桥。

3.2 整流二极管常用参数(1) 最大平均整流电流IF：指长期工作时能通过二极管的最大正向平均电流。这个电流是由PN结的结面积和散热条件决定的。使用时请注意，流经二极管的平均电流不能超过该值，且必须满足散热条件。例如，1N4000系列二极管的IF为1A。 (2)最大反向工作电压VR：指可以施加在二极管两端的最大反向电压。超过该值，反向电流（IR）迅速增加，破坏二极管的单向导电性并引起反向击穿。通常，反向击穿电压（VB）的一半被视为（VR）。例如，1N4001的VR为50V，1N4007的VR为1000V。 (3)最大反向电流IR：是二极管在最高反向工作电压下能流过的反向电流，该参数反映了二极管的单向导通性能。因此，电流值越低，二极管的质量越高。 (4)击穿电压VR：指二极管反向电压-电流特性曲线急弯点处的电压值。反向特性软时，是指反向漏电流恒定条件下的电压值。 (5) 最大工作频率fm：正常情况下二极管的最大工作频率。它主要由PN结的结电容和扩散电容决定，如果工作频率超过fm，则二极管的单向导电性能将无法充分体现。例如，1N400 0 系列二极管的fm 为3kHz。 (6)反向恢复时间tre：指在规定负载、正向电流、最大反向瞬态电压下的反向恢复时间。 (7)零偏电容CO：指二极管两端电压为零时扩散电容和结电容的总电容。请注意，由于制造工艺的限制，即使是相同类型的二极管，其参数也存在很大差异。手册中列出的参数通常在范围内。当测试条件改变时，相应的参数也会改变。例如1N5200系列硅塑整流二极管在25时测得IR小于10uA； 100C 时的IR 将小于500A。 3.3 整流电路整流二极管在二极管电路中最常用。所谓整流二极管是专门用于电源电路中将交流电变换为单向脉动直流电的二极管，由整流二极管组成的电路称为二极管整流电路。

4. TVS 二极管4.1 概念又称瞬态抑制二极管，是一种新型常用的高效电路保护器件，具有非常快的响应时间（亚纳秒级）和非常高的浪涌吸收能力。当两端受到瞬间高能冲击时，TVS以超高速使两端之间的阻抗值从高阻抗变为低阻抗，吸收瞬间大电流，钳位两端电压。具有保护后续电路元件免受临时高压尖峰影响的价值。

5. 续流二极管5.1 概念续流二极管因其在电路中的续流作用而得名，通常称为快恢复二极管或肖特基二极管，二极管通常在电路中用于保护目的。不会因感应电压而导致元件失效或烧坏；该元件并联在产生感应电动势的元件两端，形成回路，产生的高电动势在回路内被消耗。由于它以连续电流的形式流动，因此电路受到保护并且不会损坏任何元件。 5.2 功能续流二极管通常与储能元件一起使用，以防止电压和电流的突然变化并提供通路。电感可以通过它向负载提供连续的电流，避免负载电流突然变化，起到平滑电流的作用。在开关电源中，您会看到由串联的二极管和电阻组成的续流电路。该电路中的续流二极管与变压器的初级侧并联。当开关管关断时，续流电路释放变压器线圈中储存的能量，防止感应电压过高而导致开关管失效。原来“续流二极管”并不是真正的元件，它只是在电路中起到“续流”的作用。

6. 防反接二极管通常，直流电源输入防反接电路利用二极管的单向导电性来实现防反接。

较低电压的二极管（肖特基二极管）可以直接串联。