差别

这里会显示出您选择的修订版和当前版本之间的差别。

到此差别页面的链接

两侧同时换到之前的修订记录 前一修订版
后一修订版
前一修订版
whatisdiode [2023/05/17 17:21]
meiling
whatisdiode [2023/07/27 17:14] (当前版本)
meiling [九、变容二极管]
行 1: 行 1:
-====== ​什么是二极管 ====== +====== 二极管 ====== 
-##  历史和原则+https://​www.rohm.com.cn/​electronics-basics/​diodes 
 + 
 +##  ​一、历史和原则
 ###  二极管的故事 ###  二极管的故事
 === 1、真空管以前・・・ === === 1、真空管以前・・・ ===
行 29: 行 31:
 二极管有阳极和阴极两个端子,阳极 (+),阴极 (-)。从阳极到阴极流过电流时的特性叫做顺方向特性,例VF,IF。相反,从阳极 (-) 向阴极 (+) 加电流时,二极管基本上无电流流过,这时的特性叫做逆方向特性,例VR,IR等逆方向特性。 二极管有阳极和阴极两个端子,阳极 (+),阴极 (-)。从阳极到阴极流过电流时的特性叫做顺方向特性,例VF,IF。相反,从阳极 (-) 向阴极 (+) 加电流时,二极管基本上无电流流过,这时的特性叫做逆方向特性,例VR,IR等逆方向特性。
  
-##  概略+##  ​二、概略
 ###  1. 按频率分类 ###  1. 按频率分类
 最基本的分类方法。二极管根据其特性分为整流二极管、开关二极管、肖特基势垒二极管、齐纳二极管、用于高频的高频二极管。另外,作为保护元件一般使用齐纳二极管,但随着周边电路的精密化、应用微细化,被要求使用更高性能的保护元件 — TVS (Transient Voltage Suppressor)。 最基本的分类方法。二极管根据其特性分为整流二极管、开关二极管、肖特基势垒二极管、齐纳二极管、用于高频的高频二极管。另外,作为保护元件一般使用齐纳二极管,但随着周边电路的精密化、应用微细化,被要求使用更高性能的保护元件 — TVS (Transient Voltage Suppressor)。
行 67: 行 69:
 {{ ::2-7.jpg |}} {{ ::2-7.jpg |}}
  
-##  整流二极管+##  ​三、整流二极管
 {{ ::​1684310577157.png |}} {{ ::​1684310577157.png |}}
 整流二极管 (Rectifier Diode) 顾名思义,是指对商用频率的交流电进行整流的二极管。整流的主要目的是将交流转换为直流,其具有高电压、高电流特性。另外,根据使用频率和使用条件不同,转换效率有所不同,提供低VF(正向电压)、高速开关型、低噪音等产品。 整流二极管 (Rectifier Diode) 顾名思义,是指对商用频率的交流电进行整流的二极管。整流的主要目的是将交流转换为直流,其具有高电压、高电流特性。另外,根据使用频率和使用条件不同,转换效率有所不同,提供低VF(正向电压)、高速开关型、低噪音等产品。
 {{ ::3-3.jpg |}} {{ ::3-3.jpg |}}
  
-##  开关二极管+##  ​四、开关二极管
 {{ ::4-1.png |}} {{ ::4-1.png |}}
 顾名思义,是指具有开关功能的二极管。此二极管具有正向施加电压时电流通过 (ON),反向施加电压时电流停止 (OFF) 的性能。反向恢复时间 (trr) 短,与其他二极管相比,开关特性优异。 顾名思义,是指具有开关功能的二极管。此二极管具有正向施加电压时电流通过 (ON),反向施加电压时电流停止 (OFF) 的性能。反向恢复时间 (trr) 短,与其他二极管相比,开关特性优异。
行 85: 行 87:
   * trr快速,则可以实现低损耗、高速开关。   * trr快速,则可以实现低损耗、高速开关。
  
-##  肖特基势垒二极管+##  ​五、肖特基势垒二极管
 {{ ::5-1.png |}} {{ ::5-1.png |}}
  
行 107: 行 109:
   * 周围温度高,则引起热失控。   * 周围温度高,则引起热失控。
  
 +##  六、恒压(齐纳)二极管
 +{{ ::6-1.png |}}
 +
 +齐纳二极管利用电流变化时电压恒定的特点,用于恒压电路,作为防止IC免受浪涌电流、静电损坏的保护元件使用。其特点是一般的二极管是正向使用,而齐纳二极管是反向使用。反向击穿电压称为齐纳电压 (VZ) 、此时的电流值称为齐纳电流 (IZ) 。近年来随着电子设备的微细化/高功能化的不断发展,要求保护元件具备更高性能,在这种趋势下逐渐拉大与TVS (Transient Voltage Suppressor) 的差别。
 +
 +{{ ::6-2.jpg |}}
 +
 +=== 特点 ===
 +  * 只有ZD利用了反向特性。
 +
 +##  七、TVS二极管
 +{{ ::7-1.png |}}
 +
 +TVS是“Transient Voltage Suppressors”的首字母缩写,是一种用于过电压保护和 ESD保护的器件。
 +
 +###  TVS二极管的工作原理
 +TVS二极管用来保护后段的IC免受由静电和电源波动引起的意外过电压和浪涌的影响。
 +整流二极管和肖特基势垒二极管利用的是二极管的正向特性,而TVS二极管与齐纳二极管(ZD)一样,利用的是二极管的反向特性。
 +如下图所示将TVS二极管与IC并联,当电路正常工作时,TVS二极管处于OFF状态,只消耗一定的漏电流。
 +当被施加了浪涌等过电压时,TVS二极管会变为ON状态,并且TVS侧会消耗脉冲电流,从而钳制过电压并保护后段的IC。
 +{{ ::7-2.png |}}
 +
 +###  TVS二极管的极性(单向和双向)
 +TVS二极管的极性是与电路品质相关的项目。
 +单向TVS可用作LH等单极电路的保护器件,不适用于保护双极电路。
 +双向TVS可以用于正负两极的保护,因此适用于保护双极电路和CAN等数据线路。
 +此外,双向TVS也可用于保护单极电路。
 +{{ ::7-3.png |}}
 +
 +
 +###  TVS与ZD的区别
 +TVS和ZD在利用二极管的反向特性方面是相同的,但是由于ZD主要用于恒压应用,因此对电压稳定的低电流范围(5mA~40mA)规定了“齐纳电压(VZ)”。
 +此外,ZD基本上在ON状态下使用。
 +而TVS为了不影响IC的驱动电压,在电路正常工作期间处于OFF状态,当被施加了浪涌等突发过电压时,击穿电压值变得越发重要。
 +因此,规定了绝对不会导致击穿的两个电压——“截止电压(VRWM)”和“击穿电压(VBR)”。
 +此外,由于其主要用途是过电压保护,因此,作为保护特性,对几A~几十A范围内的大电流范围特性也有规定。
 +{{ ::7-4.png |}}
 +
 +
 +##  八、高频二极管
 +=== 引脚二极管举例 ===
 +{{ ::8-1.png |}}
 +
 +由电阻值高的I型半导体制成,其特点是引脚间电容(CT)非常小。正向电压条件下,​具有可变电阻特性,反向电压条件下,​具有电容器特性。利用其高频特性(引脚间电容小,因此对通信线没有影响),作为高频信号开关(带天线的移动设备),衰减器,AGC电路用可变电阻元件使用。
 +
 +{{ ::8-2.png |}}
 +
 +###  引脚间电容 (CT) ?
 +二极管引脚间施加反向电压时,存储的电荷量称为引脚间电容(CT)。接合P层和N层,则空穴与电子结合,在界面形成电气特性为中性的耗尽层。 耗尽层起到寄生电容器的作用,其电容值(CT) 与PN结的面积成正比,与距离 (d) 成反比。距离由P层、N层浓度等因素设计而成。向二极管施加电压,则耗尽层扩大,CT下降。 根据使用的应用不同,其要求的CT值不同。
 +{{ ::8-3.jpg |}}
 +
 +=== 特点 ===
 +  * 耗尽层越宽(d大)CT越低。
 +
 +[[https://​www.rohm.com.cn/​products/​faq-search/​-/​faq-search/​node/​1234|常见问题]]
 +
 +##  九、变容二极管
 +https://​toshiba-semicon-storage.com/​cn/​semiconductor/​knowledge/​e-learning/​discrete/​chap2/​chap2-9.html
 +
 +可变电容二极管是利用耗尽层电容特性的产品。当施加反向电压时,耗尽层出现在二极管的pn结中,其厚度与反向电压成正比。
 +
 +因此,随着反向电压的增加,耗尽层厚度增加,但电容减小。其作用与增加电容器两个电极之间的距离相同。相反,如果反向电压减小,耗尽层厚度减小,但电容增加。
 +
 +它应用于调谐电路等。由于这种电容变化会改变频率特性,因此与普通二极管相比,需要较大的电容变化率。
  
 +{{ ::​1690448995343_1_.png |}}
  
 +可变电容二极管与一般二极管不同,其重要特性不是正向电压VF和开关特性,而是电容值及其变化(取决于电压)。
  
-  * [[diodes_what_01|历史和原则]] +{{ ::​1690449157233_1_.png ​|}}
-  * [[diodes_what_02|概略]] +
-  * [[diodes_what_03|整流二极管]] +
-  * [[diodes_what_04|开关二极管]] +
-  * [[diodes_what_05|肖特基势垒二极管]] +
-  * [[diodes_what_06|恒压(齐纳)二极管]] +
-  * [[diodes_what_07|TVS二极管 New]] +
-  * [[diodes_what_08|高频二极管]] +
-  ​+