1.稳压二极管
正向导通电压跟普通二级管一样约为0.7v,反向状态下在临界电压之前截止,在达到临界电压的条件下会处于导通的状态,电压也不再升高,所以用在重要元器件上,起到稳压作用。
稳压二极管主要利用其反向击穿时U-I曲线很陡峭这个特性,所以它工作在反偏状态。
稳压二极管,英文名称Zener diode,又叫齐纳二极管。
稳压二极管原理:
稳压二极管的伏安特性曲线的正向特性和普通二极管差不多,反向特性是在反向电压低于反向击穿电压时,反向电阻很大,反向漏电流极小。但是,当反向电压临近反向电压的临界值时,反向电流骤然增大,称为击穿,在这一临界击穿点上,反向电阻骤然降至很小值。尽管电流在很大的范围内变化,而二极管两端的电压却基本上稳定在击穿电压附近,从而实现了二极管的稳压功能。
2.肖特基二极管
肖特基二极管是以其发明人肖特基博士(Schottky)命名的,SBD是肖特基势垒二极管(SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD)的简称。SBD不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的,而是利用金属与半导体接触形成的金属-半导体结原理制作的。因此,SBD也称为金属-半导体(接触)二极管或表面势垒二极管,它是一种热载流子二极管。
肖特基二极管正向导通时压降比较小,即正向导通电压很低,只有0.4v。反向在击穿电压之前不会导通,起到快速反应开关的作用。
重要特性:
(1)比一般的PN结二极管具有更低的正向压降;0.1-0.3V左右,正常情况下0.1V左右,当导通电流比较大的时候才会有0.2-0.3V。
(2)具有更低的结电容和更快的开关速度(10ns),二极管的反向恢复时间就是结电容放电时间,应用在高频电路里面,应该注意结电容的大小。
(3)反向电流比一般的PN结二极管大,即是漏电流偏大。
从伏安特性曲线可以知道,肖特基二极管具有更低的正向导通压降,以及有更大的漏电流。除了有上述三个重要的特性,其他特性与普通二极管类似。
应用:
肖特基二极管用于整流,正向接入电路,有电流值很大的型号
稳压二极管多是雪崩型,用于稳压,反向接入电路,一般工作电流较小,适用于对稳压精度不是很高工作电流不是很大的场合。
3.TVS管
TVS(TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR)或称瞬变电压抑制二极管
当TVS管(瞬态电压抑制器)两端受到反向瞬态高能量冲击时,能以 10 的负 12 次方秒量级的速度,将两端间的高阻抗变为低阻抗(使其阻抗骤然降低,同时吸收一个大电流),使两端间的电压箝位于一个预定的值,从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏,有效地保护电子线路中的精密元器件。
在浪涌电压作用下,TVS 两极间的电压由额定反向关断电压 VRWM 上升到击穿电压 VBR,而被击穿。
随着击穿电流的出现,流过 TVS 的电流将达到峰值脉冲电流 IPP,同时在其两端的电压被钳位到预定的最大钳位电压 VC 以下(最大峰值脉冲电流对应最大钳位电压)。
其后,随着脉冲电流按指数衰减,TVS 两极间的电压也不断下降,最后恢复到初态。
TVS 管有单向与双向之分,单向 TVS 管的特性与稳压二极管相似,双向 TVS管的特性相当于两个稳压二极管反向串联。
4.静电保护二极管
在电路正常工作时,ESD保护管属于高阻状态,不会影响线路正常运行;当电路中出现异常过压并达到击穿电压时,ESD保护器件由高阻态变为低阻态,给瞬态电流提供低阻抗导通路径,把异常高压箝制在一个安全范围内,进而达到保护被保护IC或线路;同时当异常过压消失,ESD恢复至高阻态,电路正常运行。
如:
TVS与ESD使用方法异同点:
TVS管保护是靠击穿,击穿后相当于短路,一般承受电流能力大;ESD是电容放电加钳位,过电流能力不强。
TVS的开启电压较高,动作时间也太慢,无法单独满足ESD保护的需要。
ESD主要用于板级保护,TVS一般用于初级和次级保护。
防静电,防浪涌是两个方向 ,前者电流小,电压高,后者电流大电压小,工作原理也有区别。