二極管封裝中,都是由多個二極管的組成進行封裝的,為什么會有這些類型的組合封裝的二極管呢?這就是我們要說明的問題。
如果選擇多個獨立的二極管,即便型號一樣,生產廠家一樣,生產批次一樣,兩個二極管之間的性能特性,也會有一定的差異;
使用上面組合形式封裝的二極管,相對來說!是相對來說,多個二極管之間的差異會比單獨的二極管小得多,在一些特除場合更能保證性能的一致性!
再者,我們在設計電路的時候,因為布局走線問題,使用獨立的二極管也會導致并聯的二極管存在性能差異,如果使用上面組合形式封裝的二極管,可以避免這種不一致問題的存在,減少電路問題。
在電路設計時候,使用組合形式封裝的二極管比使用獨立元器件更加穩定可靠,在某些特殊場合盡量使用組合封裝的二極管(ESD防護,橋堆)。
.1 肖特基二極管
在單片機領域,肖特基二極管現在用得也越來越多的,在防反接保護電路場合基本都是使用的肖特基二極管,比如:SS34,SS12,B5819W 等。
對于肖特基二極管,需要特別說明,它不是利用P型半導體與N型半導體接觸形成PN結原理制作的,而是利用金屬與半導體接觸形成的金屬-半導體結原理制作的。
所以也 肖特基二極管也稱為金屬-半導體(接觸)二極管或表面勢壘二極管,它是一種熱載流子二極管。
特點:開關頻率高,為反向恢復時間極短(可以小到幾納秒),正向壓降低,正向導通壓降僅0.4V左右。
缺點:耐壓比較低,漏電流稍大些。
用途:多用作高頻、低壓、大電流整流二極管、續流二極管、保護二極管,也有用在微波通信等電路中作整流二極管、小信號檢波二極管使用。在通信電源、變頻器等中比較常見。
肖特基二極管不是 PN 結而是金屬-半導體結,最主要特點導通壓降小。
2 TVS瞬態抑制二極管
TVS(Transient Voltage Suppressors),即瞬態電壓抑制器,又稱雪崩擊穿二極管。TVS 有單向與雙向之分,單向TVS一般適用于直流電路,雙向TVS一般適用于交流電路中,其實雙向也可以用于直流電路之中。
TVS管的工作原理:
TVS管在電路中一般工作于反向截止狀態,不影響電路的任何功能,當兩端經受瞬間的高能量沖擊時,它能以極高的速度(最高達1/(10^12)秒)使其阻抗驟然降低,同時吸收一個大電流,將其兩端間的電壓箝位在一個預定的數值上,從而確保后面的電路元件免受瞬態高能量的沖擊而損壞。干擾脈沖過去后,TVS又轉入反向截止狀態。由于在反向導通時,其箝位電壓低于電路中其它器件的最高耐壓,因此起到了對其它元器件的保護作用。
在單片機系統中常見的TVS二極管有:SMBJ3.3A,SMBJ5.0A,實際使用如下圖:
ESD靜電保護二極管
ESD二極管其實和 TVS 二極管原理是一樣的,也是為了保護電,主要功能是防止靜電。
靜電防護的前提條件就要求其電容值要足夠地低,一般在1PF-3.5PF之間最好,主要應用于板級保護。
靜電在我們的日常生活中可以說是無處不在,不同物質的接觸、分離或相互摩擦,即可產生靜電。例如在生產過程中的擠壓、切割、搬運、攪拌和過濾以及生活中的行走、起立、脫衣服等,都會產生靜電。
我們的身上和周圍就帶有很高的靜電電壓,幾千伏甚至幾萬伏。這些靜電也許對人體影響不大,但對于一些ESDS(靜電敏感元件),卻直接可以使其失去本身應有的正常性能,甚至完全喪失正常功能。這樣ESD防護就非常必要了。
穩壓二極管,英文名稱Zener diode,又叫齊納二極管。利用PN結反向擊穿狀態,其電流可在很大范圍內變化而電壓基本不變的現象,制成的起穩壓作用的二極管。
穩壓二極管的伏安特性曲線的正向特性和普通二極管差不多,反向特性是在反向電壓低于反向擊穿電壓時,反向電阻很大,反向漏電流極小。但是,當反向電壓臨近反向電壓的臨界值時,反向電流驟然增大,稱為擊穿,在這一臨界擊穿點上,反向電阻驟然降至很小值。盡管電流在很大的范圍內變化,而二極管兩端的電壓卻基本上穩定在擊穿電壓附近,從而實現了二極管的穩壓功能。
穩壓值 = 反向擊穿電壓,說明,穩壓二極管使用一般都需要串聯一個電阻做限流電阻用,因為一般來說穩壓二極管的功率比較小。
二極管擊穿且電流過大才會燒壞,保證電流在一定值,二極管是不會燒壞的。穩壓二極管可以串聯起來獲得更高的穩定電壓。
在平時應用中,用過12V的穩壓二極管:
穩壓二極管 又叫齊納二極管,工作在反向擊穿區域的二極管,穩壓值等于反向擊穿電壓,應用中需要串聯一個限流電阻。
編輯:黃飛
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