二极管的分类

二极管的分类

二极管可根据其材料与特性进行分类,也可根据形状与内部接线等进行分类。
根据材料与特性,可以有以下分类。

根据用途、功能等的不同,二极管有各种形状,但大致可分为引线式表面贴装式
另外还可根据内部接线的特点进行分类,典型的有桥式二极管

单体器件
晶体管、二极管、晶闸管等单功能元件的总称。

功率模块
将晶体管、二极管、晶闸管等多个功率半导体组成而成的电路集成器件。
新电元还拥有搭载4至6个二极管的功率模块产品。

普通整流二极管

使用硅pn结的二极管,为工频交流(50/60Hz)的整流而制造。

原本硅二极管均为此类型,但随着用途的扩大,市场对高速化低损耗化的要求越来越高,因此衍生出了快恢复二极管和肖特基势垒二极管等。

p型半导体
简而言之,是指具有正(Positive)电性质的半导体。

n型半导体
简而言之,是指具有负(Negative)电性质的半导体。

pn结
是指p型半导体区与n型半导体区相接的部分。
pn结不是p型半导体与n型半导体的“粘接”,而是通过在1片硅晶片上制造p区和n区而形成。

快恢复二极管

pn结二极管(普通整流二极管)的高速化二极管。

当二极管从正向偏置变为反向偏置时,在一定时间会有反向电流通过。
该电流叫做恢复电流,该时间叫做反向恢复时间

正向偏压
是指对二极管的阳极侧施加正电压,对阴极侧施加负电压。
二极管有电流通过。

反向偏压
是指对二极管的阴极侧施加正电压,对阳极侧施加负电压。
二极管无电流通过。

恢复电流
是指在反向恢复时间内,二极管有反向电流通过。

反向恢复时间
是指反向电压发生变化后,到电流不再通过为止的时间。
标记为“trr”。

普通整流二极管的反向恢复时间为几微秒~几十微秒。
按照人的感觉,这一时间非常之短,但对有些使用电路来说,这一时间不容忽视。
举例来说,如果用于50Hz或60Hz工频交流的整流,几乎没有影响,但如果用于100kHz开关电源的整流,则这一时间太长,反向恢复损耗会增大,因此无法使用。
快恢复二极管实现了高速化,将反向恢复时间缩短到几十纳秒至几百纳秒。

反向恢复损耗
是指恢复电流通过而产生的损耗。反向恢复时间越短,则越能抑制损耗。

肖特基二极管

不使用pn结,而使用金属与n型半导体的肖特基结的二极管。

二极管通过电流,会因为电压降(叫做正向电压)而产生功率损耗和发热。
该功率损耗叫做正向损耗
正向电压越小,正向损耗的抑制效果越好。
肖特基势垒二极管的正向电压比pn结二极管小,因此可大幅降低正向损耗
此外,它没有反向恢复时间,速度极快,因此特性优异,但存在难耐高压的缺点,被用作最大耐压200V左右的高性能二极管。

肖特基结
利用金属与n型半导体界面产生肖特基势垒的二极管。
发现人是德国物理学家沃尔特·肖特基,并以此命名。
相对于pn结,也叫MS结。
(metal-semiconductor junction)

正向电压
是指电流从阳极流向阴极时产生的电压降。
标记为“VF”。

正向损耗
是指正向通过的电流IF与正向电压VF产生的功率损耗。
正向损耗=VF×IF [W]

齐纳二极管

利用二极管反向无电流通过的特性,用于构建稳压电路和吸收浪涌电压。为了与浪涌电压吸收用二极管加以区別,又叫TVS(Transient Voltage Suppressor)。

齐纳二极管充分利用了相当于普通二极管的穿特性。
与普通二极管相反,它的电流从阴极流向阳极,通过获得稳压或吸收能量来保护电路。
新电元的齐纳二极管是硅制TVS,可保护电路免受负载突降浪涌等过电压的影响,其特点是能量耐受能力大于普通的齐纳二极管,且响应速度比压敏电阻还要快。通常齐纳二极管会随时通过微小电流以利用稳压特性,而TVS的区别在于通常无电流通过,只在紧急情况下工作。

击穿
是指加大向二极管反向偏置施加的电压时,一旦超过某一电压,电流就会急剧通过的现象。
此时的电压叫做击穿电压。

负载突降
是指汽车上由于电池断路而产生的浪涌(瞬态高压)。
这种浪涌拥有巨大的能量,会破坏电子设备和器件。

桥式整流二极管・功率模块

不是根据二极管的特性,而是根据内部接线的特点进行分类,典型的有桥式二极管。

一般多用于工频电源的全波整流,内置二极管多为普通整流二极管,但也有内置肖特基势垒二极管,用于开关电源的二次侧整流等用途。此外,也有内置6个二极管、用于三相交流整流的产品。
新电元除了有桥式二极管之外,还有二极管模块(功率模块),可用于广泛的用途。

全波整流
是指对交流电流的正负波都进行整流,使电流的流向相同。
只对正波部分进行整流,叫做半波整流。

三相交流
是指高效输送大容量电能的送电方式。能以小电流获得大功率,该方式用于向工业用电气设备等需要大功率的设备输送电能。
与此相对,用于家庭的叫做“单相”。

Back to Top