感谢阅读本文,在接下来很长的一段时间里,我将陆续分享项目实战经验。从电源、单片机、晶体管、驱动电路、显示电路、有线通讯、无线通信、传感器、原理图设计、PCB设计、软件设计、上位机等,给新手综合学习的平台,给老司机交流的平台。所有文章来源于项目实战,属于原创。
一、常用二极管种类
常规设计中,用的比较多的二极管有普通二极管、肖特基二极管、稳压管与TVS管。此外,还有快恢复二极管、超快恢复二极管、发光二极管、红外二极管等,后续在其它文章中介绍。
二、普通二极管特点:单向导通;
优点:反向漏电流超低,反向击穿电压较高,价格便宜;
缺点:正向压降较大;
应用:以BAS316为例,正向压降为0.855V/10mA;反向漏电流为30nA/25V,反向击穿电压为85V。如下图:应用于DCDC降压芯片MP2451的外部自举二极管,在占空比超过80%时,提高转换器的效率。
三、肖特基二极管
特点:单向导通;
优点:正向压降较低,反向恢复时间较快;
缺点:反向漏电流较大,反向击穿电压较低
应用:以DSK14为例,正向压降0.1V至0.55V(电流越大,正向压降越大),反向击穿电压40V,0.5mA/25℃(温度越高,漏电流越大)。如下图:应用于DCDC降压芯片MP2451的功率环路的续流二极管(要求压降小、开关速度快、反向击穿电压大于电源输入电压)。
四、稳压管
特点:反向击穿稳压;
优点:体积小,价格便宜;
缺点:带载能力弱,通常需要电阻限流;
应用:以LM3Z7V5T1G为例,稳压值为5.1V,最大功率200mW,说明负载动态电流不能超过40mA,不适合用于输入电压变化大或负载电流变化大的场合。如下图:作用于PMOS管GS端,可以防止Vgs电压超过最大值烧毁PMOS管。
五、TVS管
特点:TVS是瞬态二极管,一种高效能保护器件,在输入电压超过TVS管的击穿电压时,提供低阻抗回路,主要应用于浪涌保护、静电防护等;
分类:功率型,主要应用于电源输入端,功率较大,允许通过较大的瞬间电流;信号型,主要应用于接口部分,电压高但功率低,比如静电。此外,还分单向TVS与双向TVS,应用于需要合理选择。
注意事项:对于功率型TVS管,如果瞬时输入电压过高,导通时间过长,将导致TVS管烧毁。 针对瞬时输入电压过高问题,比如雷击,前面需要再增加些防护,比如防雷器件、气体放电管等;针对导通时间过长问题,加大TVS管的封装,延长TVS管的允许导通时间。
如下图,应用于电源输入,抗浪涌:
六、小结
二极管是电路中常用的电子元器件,种类较多,应用时需要合理的选择,既满足电路的功能,又满足产品质量的要求。
二极管涉及的知识点很多,本文只是简要的介绍了下,仅仅起到抛砖引玉的作用,日后设计过程中,需要不断的总结经验,沟通交流,以达到真正的理解,灵活运用。
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作者:刘杰,软硬件技术,全职提供技术开发与技术服务、生产支持等。
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