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为了更好的描述及参照,以下参数大部分会重复记录,因此不一一重复描述,仅在第一次出现时加以概述。
肖特基二极管
简称 “SBD” 。利用金属和半导体二者的接合面的 “肖特基效应” 的整流作用。具有正向导通电压较低,导通恢复时间短的特性,但反向漏电流较多,突波耐受度较低。常见应用于高频整流(低压大电流)。
1、主要参数
重复性峰值反向电压 VRRM(Repetitive peak reverse voltage):即使没有反向电流,只要不断地提高反向电压,迟早会使肖特基二极管损坏。这种能施加的反向电压,不是瞬时电压,而是反复施加的反向电压。一般在直流电压中相当于最大直流反向耐压,而在交流电压中则用另一个参数 VRMS 表示(下方)。平均正向整流电流 IF(AV)(Average forward rectified current):指肖特基二极管长期运行时,根据允许温升折算出来的平均正向电流峰值。浪涌电流 IFSM(Peak forward surge current):允许流过的过星的正向电流。它不是正常电流,而是瞬间电流,这个值相当大。导通压降 VF(Instantaneous forward voltage):VF 为肖特基二极管正向导通时肖特基二极管两端的压降,选择肖特基二极管是尽量选择 VF 较小的肖特基二极管。反向漏电流 IR(DC reverse current):IR 指在肖特基二极管两端加入反向电压时,流过肖特基二极管的电流,肖特基二极管反向漏电流较大,选择肖特基二极管是尽量选择 IR 较小的肖特基二极管。
2、辅选参数
均方根反向电压 VRMS(Root-Mean-Square voltage):指正弦交流信号的有效电压值,VRMS = (1/2√2) × VRRM ≈ 0.707 × VRRM ;这里主要是指正常情况下工作的最大有效电压值,可以理解为所能承受的最大反复施加的正反向电压有效值。有一些 datasheet 上可能没有提供该参数,但是会提供 VRRM 的参数,所以可以利用公式来获取数值。反向恢复时间 trr(Reverse recovery time):当工作电压从正向电压变成反向电压时,二极管工作的理想情况是电流能瞬时截止。实际上,一般要延迟一点点时间。决定电流截止延时的量,就是反向恢复时间。虽然它直接影响二极管的开关速度,但不一定说这个值小就好。也即当肖特基二极管由导通突然反向时,反向电流由很大衰减到接近 IR 时所需要的时间。大功率开关管工作在高频开关状态时,此项指标至为重要。工作频率 fM:由于 PN 结的结电容存在,当工作频率超过某一值时,它的单向导电性将变差。肖特基二极管的 fM 值相对于其它二极管来说较高,小体积的肖特基二极管最高可工作在 50GHz 的频率,该参数一般没有提供,因为大部分肖特基二极管的工作频率差异不大。
PN 结二极管
一般也称为 “一般整流二极管”、“普通二极管” 。通过施加正向偏置,利用半导体中 PN 接合的整流性质来实现单向特性的应用,是最基本的半导体二极管。常见应用于低频整流以及与电感并联保护其他器件。
1、主要参数
重复性峰值反向电压 VRRM(Repetitive peak reverse voltage)均方根反向电压 VRMS(Root-Mean-Square voltage)平均正向整流电流 IF(AV)(Average forward rectified current):可以理解为额定工作电流。导通压降 VF(Instantaneous forward voltage)浪涌电流 IFSM(Peak forward surge current)
2、辅选参数
直流阻断电压 VDC(DC blocking voltage):当直流电压大于该参数电压,将会导致二极管击穿或烧毁。反向漏电流 IR(DC reverse current):当施加安全的反向电压时,二极管处于反向截止状态,但此时会有一个反向的电流泄漏。
齐纳二极管
一般也称为 “稳压二极管” 。是利用二极管在反向电压作用下的齐纳击穿(崩溃)效应,制造而成的一种具有稳定电压功能的电子技术器件。齐纳二极管的正向偏置和一般二极管相同,但是其反向击穿电压(又称齐纳电压)的范围远大于一般的二极管,能承受比一般二极管更高的电压,而且齐纳二极管的反向电压操作是可逆的;常见的齐纳电压从 3 伏特到 100 伏特。常见应用于直流稳压。
1、主要参数
稳压值 VZ(Zener voltage range):理想稳压管的稳压值是一个固定的电压数值,但实际真实稳压管的稳定电压会在一定范围波动,有些型号的稳压管应用手册中会给出标称稳定电压值,最小稳定电压值和最大稳定电压值,但也有些手册中只给出标称稳定电压值。该值一般是一个范围值,并且处在一定的 IZT 条件下才符合,因此大多标识为 VZ@IZT 。典型工作电流 IZT(Typical operating current):也称为额定工作电流;额定工作电流是指稳压管可以长时间稳定工作,并且稳压性能最好时对应的工作电流值。功率消耗 PD(Power dissipation):最大耗散功率是指可以稳定工作的最大功率值,在工作电路中稳压管的功率不应超过这个值。动态阻抗 ZZT and ZZK(Dynamic impedance):由于 IZT 和 IZK 的存在,所以也分成了 ZZT 和 ZZK;一般写成 ZZT@IZT 和 ZZK@IZK ,分别表示在额定电流工作时的阻抗 ZZT 及在最小稳压电流时的阻抗 ZZK。稳压管的动态电阻等于电压变化与电流变化的比值。动态电阻越小稳压效果越好,这是因为动态电阻小,则相同电流变化引起的电压变化就越小,所以电压就越稳定。从稳压管的反向伏安特性可以看出,稳压管的工作电流越接近最大稳定工作电流则动态电阻越小,越接近最小工作电流则动态电阻越大。所以稳压管工作电流接近最大稳定工作电流时稳压效果才好。
2、辅选参数
膝点电流 IZK(Knee-point operating current):即拐点电流,也称为稳压的最小电流;最小稳定工作电流是指可以使稳压管具有稳压功能的最小工作电流,如果稳压管电流小于这个值,会进入反向截止区,在反向截止区稳压管是没有稳压功能的。最大工作电流 IZM(Maximum operating current):如果稳压管超过该电流则有烧毁危险。反向电压 VR(Reverse voltage):一般是给 IR 值作参考,表示在未进入稳压状态下的最大反向电压,并且小于 VZ。反向漏电流 IR(DC reverse current):一般标识为 IR@VR ,表示电压处于 VR 时 IR 的值,而此时的 VR 是 小于 VZ 的,因此并不能击穿齐纳管得到恒定的电压,这时就相当于一个反向阻断的普通二极管(可以看作不导通),但还是会有 IR 的漏电流。
开关二极管
一般也称为 “小信号二极管” 。它是专门为电路上的“开”和“关”而设计和制造的,顾名思义,就是指具有开关功能的二极管。该二极管具有在正向施加电压时通过电流(ON)和在反向施加电压时停止(OFF)电流的性能。与其它二极管相比,反向恢复时间较短,即开关二极管从导通状态到完全关断状态所用的时间较短。常见应用于开关电路。
开关二极管跟肖特基二极管很像,都具有反向恢复时间短的特性;但不同的是:
1、主要参数
重复性峰值反向电压 VRRM(Repetitive peak reverse voltage)平均正向整流电流 IF(AV)(Average forward rectified current)浪涌电流 IFSM(Peak forward surge current)功率消耗 PD(Power dissipation)均方根反向电压 VRMS(Root-Mean-Square voltage)反向恢复时间 trr(Reverse recovery time)
2、辅选参数
导通压降 VF(Instantaneous forward voltage)反向漏电流 IR(DC reverse current)
瞬态抑制二极管
一般也称为 “TVS 管” 。是一种用于过电压保护和 ESD 保护的器件,主要应用于保护后段的 IC 免受由静电和电源波动引起的意外过电压和浪涌。
1、主要参数
反向峰值工作电压 VRWM(Reverse stand-off voltage):也称为反向关断电压。指设备可以连续承受的电压,没有雪崩破裂的危险。击穿电压 VBR(Breakdown voltage)箝位电压 VC(Clamping Voltage)峰值脉冲电流 IPP(Peak pulse current)反向漏电流 IR(DC reverse current)典型结电容 Cj (Typical Junction Capacitance):一般在图中可找到线性参数。
2、辅选参数
测试电流 IT (Test Current):结合图形查看参考。峰值脉冲功耗 PPPM(Peak pulse power dissipation):定义为设备在给定脉冲条件下消耗的瞬时功率,并且是在给定瞬态事件期间TVS结中消耗的功率的度量。它通过以下关系式计算:PPPM = VC x IPP,其中 PPPM = 峰值脉冲功耗(W),VC =箝位电压(V),IPP = 峰值脉冲电流(A)。
PIN 型二极管
即在 P 型材料与 N 型材料中间插入一层低掺杂纯度的接近于本征半导体材料所组成的 I (Intrinsic)层。由于 I 层的存在,PIN 型二极管通常比普通的二极管拥有更宽的耗尽层,更大的接面电阻和更小的接面电容。常见应用于 RF 领域、光电探测器及高压整流器(如 FRD/SRD)。
常用参数(不同种类参考相应的参数)
快恢复/超快恢复二极管
简称 “FRD/SRD” 。与常见的二极管不同,它是在 P 型、N 型材料中间增加了基区 I ,构成 P-I-N 结构,属 PIN 型二极管的一种;因基区很薄,反向恢复电荷很小,不仅大大减小了 trr 值,还降低了瞬态正向压降,使管子能承受很高的反向工作电压。常见应用于开关电源、PWM脉宽调制器及变频器。
1、主要参数
重复性峰值反向电压 VRRM(Repetitive peak reverse voltage)平均正向整流电流 IF(AV)(Average forward rectified current)浪涌电流 IFSM(Peak forward surge current)导通压降 VF(Instantaneous forward voltage)反向漏电流 IR(DC reverse current)反向恢复时间 trr(Reverse recovery time)
2、辅选参数
均方根反向电压 VRMS(Root-Mean-Square voltage)直流阻断电压 VDC(DC blocking voltage)
功率二极管
功率二极管由重掺杂纯度的 N+ 层构成阴极,其上有一个轻掺杂的 N- 层外延包夹在重掺杂的 P+ 阳极层上,它们的交界处形成 PN 结,而这个外延 N- 层被称为漂移层。功率二极管与一般的二极管相比,具有更大的 PN 结面积,从而具有高达数百安培(KA)的高正向电流能力和高达数千伏(KV)的反向阻断电压。
主要要求:
1、主要参数
重复性峰值反向电压 VRRM(Repetitive peak reverse voltage)均方根反向电压 VRMS(Root-Mean-Square voltage)平均正向整流电流 IF(AV)(Average forward rectified current)浪涌电流 IFSM(Peak forward surge current)工作温结 TJ(Operating junction temperature):是指电子设备中半导体的最高工作温度。在操作中,它通常较封装外壳温度(Case temperature)高。
2、辅选参数
导通压降 VF(Instantaneous forward voltage)反向漏电流 IR(DC reverse current)反向恢复时间 trr(Reverse recovery time)典型结电容 Cj (Typical Junction Capacitance)
参考:
%E5%8A%9F%E7%8E%87%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1%E5%8F%82%E6%95%B0%E5%8F%8A%E7%89%B9%E6%80%A7%E4%BB%8B%E7%BB%8D_A2012.pdf
信号二极管
信号二极管可以说是一种大类型,其实上面的肖特基、普通的 PN、开关这些二极管有部分可称为信号二极管,它们之间存在着交集。因此选择参数只需选取适合的即可,这里就不去阐述了,看以下参考吧:
The Signal Diode
What are signal diodes?
拓展
VRWM、VRRM、VRSM 及 VBR 参数关系
相关资料