开关二极管 vs 稳压 vs 整流差异科普

开关二极管是半导体二极管的一种特殊类型，设计用于在电路上实现快速、高效地“开”和“关”功能。它们具有比普通二极管更快的开关速度，即从截止状态（高电阻，不导电）转变到导通状态（低电阻，导电）或反之所需的时间更短。开关二极管的特点包括：

• 快速切换：开关时间短，能迅速响应电压的变化，适合高频或脉冲电路应用。

• 低正向电压降：在导通状态下，两端的电压降较小，有助于减少能量损失。

• 高反向耐压：在截止状态下，能承受较高的反向电压而不被击穿。

• 小结电容：这有助于提高高速信号处理中的性能，减小信号的失真。

• 广泛用途：常用于电子设备的开关电路、检波电路、高频和脉冲整流电路，以及自动控制电路中。

开关二极管类型

开关二极管分为普通开关二极管、高速开关二极管、超高速开关二极管、小功率开关二极管、高反压开关二极管、硅耐压开关二极管等。

普通开关二极管

常用的国内常见开关二极管有2AK系列锗开关二极管。

高速开关二极管

高速开关二极管的反向恢复时间比普通开关二极管更短，并且开通和关断频率更快。国内常用的高速开关二极管为2CK系列。进口高速开关二极管有1N系列、1S系列、1SS系列（有引线塑料封装）、RLS系列（表面贴装）。

超高速开关二极管

常用的超高速开关二极管有1SS系列（有引线塑料封装）和RLS系列（表面封装）。

小功率开关二极管

低功率开关二极管具有较低的功耗，但比高速开关二极管具有较低的零偏置电容和反向恢复时间值。常用的小功率开关二极管有RLS系列（表面贴装）和1SS系列（有铅塑料）。

高反压开关二极管

高反压开关二极管的反向击穿电压在220V以上，但其零偏电容和反向恢复时间都较大。常用的高反压开关二极管有RLS系列（表面贴装）和1SS系列（有铅塑料）。

硅电压开关二极管

硅电压开关二极管是一种新型半导体器件。它分为单向电压开关二极管和双向电压开关二极管。主要应用于触发器、过压保护电路、脉冲发生器、高压输出、延时时间、电子开关等电路。单向电压开关二极管又称转向二极管，由PnPN四层结构的硅半导体材料组成，其正向为负阻开关特性（即当外加电压上升到正向时）改变电压值，开关二极管从截止状态变为开关二极管）。对于导通状态，即从高阻到低阻），相反是稳定的特性。双向耐压二极管由NPnPN五层硅半导体材料组成，其正向和反向具有相同的负阻开关特性。

开关二极管工作原理

半导体二极管导通时相当于开关闭合（电路导通），关断时相当于开关导通（电路截止），所以二极管可以用作开关，常用的型号是开关二极管1N4148。由于半导体二极管具有单向导电的特性，PN结 在正向偏压下导通，导通时的电阻很小，约为数十至数百欧姆；在反向偏压下，处于截止状态，其阻值很大，一般硅二极管都在10MΩ以上，锗管也有几万欧姆到几十万欧姆。利用这一特性，二极管将在电路中起到控制电流通断的作用，使其成为理想的电子开关。

上述描述实际上适用于任何普通二极管，或者二极管本身的原理。但对于开关二极管来说，最重要的特性是高频下的性能。

在高频下，二极管的势垒电容表现出非常低的阻抗并且与二极管并联。当这个势垒电容本身的电容量达到一定程度时，就会严重影响二极管的开关性能。极端条件下，二极管会发生短路，高频电流不再通过二极管，而是直接旁路势垒电容，二极管就会失效。开关二极管的势垒电容一般很小，相当于阻断了势垒电容的通路，达到在高频条件下保持良好单向导电的效果。

开关二极管结构

开关二极管的应用电路分析

为了说明基本的开关二极管，我们准备了几个简化的电路图。第一张图显示阳极通过 R1 连接到地，阴极连接到 Vcc 轨。二极管反向偏置，没有电流流过。施加到 C1 的交流电压将出现在阳极，但不会出现在阴极并通过 C2 的输出。在这种情况下，开关闭合。

正向偏置开路位置的简化开关二极管

第二张图显示了非常相似的电路，但电阻器连接到相反的电源线。阳极现在连接到 Vcc 轨，阴极接地。电流流过正向偏置的二极管。因此，施加到 C1 的交流电压将出现在二极管的阳极和阴极处，并通过 C2 到达输出。开关已打开。实际的二极管开关通常通过将二极管的一侧保持在偏置点来工作，这样当逻辑电平施加到另一点时，它将二极管从正向偏置切换到反向偏置，从而允许电子控制开关。换句话说，将二极管的一端放在中间，另一端上下摆动。

反向偏置关断位置的简化开关二极管

特别是对于射频电路，射频扼流圈也可以出现在偏置线中，以阻止射频进入电源和逻辑电路。本质如图，二极管开关就这么简单。甚至可以通过将单个二极管开关并联到单个偏置点来制作多路复用器。但这并不是简单二极管开关能力的限制，因此我们现在将考虑更多的应用。

开关二极管与整流二极管和齐纳二极管怎么区别

下面，道合顺将详细阐述开关二极管和整流二极管的区别，以及开关二极管和稳压二极管的区别。

二极管的主要特点是单向导电，即在正向电压作用下，导通电阻很小；在反向电压作用下，导通电阻极大或无穷大。由于二极管具有上述特性，所以在电路中常用于整流和稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点是施加反向电压击穿后，两端电压保持不变。基本不变。整流二极管反向击穿后会损坏。这样，当稳压二极管接入电路时，如果由于电源电压波动或其他原因导致电路中各点电压发生波动，则负载两端的电压将基本恒定。

整流二极管和稳压二极管都是PN半导体器件，不同的是整流二极管采用单向导电。齐纳二极管利用其反向特性，在电路中反向连接。

开关二极管

开关二极管的开关速度高，即应用频率高。开关二极管具有良好的高频性能，主要应用于开关电路中作为电子开关。

开关二极管高频性能良好，主要作为电子开关用在开关电路中，而整流二极管一般高频性能较差（开关电源中整流二极管的高频性能也很好），主要用于工频电流整流。通常工作在高电压、大电流的状态下。

开关二极管是半导体二极管的一种，是专门为电路上“通”和“关”而设计制造的一种二极管。它从导通到关断或从关断到导通所需的时间比一般二极管短。常见的有2AK、2DK等系列，主要用于电子计算机、脉冲、开关电路。

稳压二极管

该二极管是一种半导体器件，具有非常高的电阻，高达临界反向击穿电压。在这个临界击穿点，反向电阻减小到非常小的值。在这个低电阻区域，电流增加，而电压保持恒定。齐纳二极管根据击穿电压分级。由于这一特性，齐纳管主要用作稳压器件或电压基准元件。

齐纳二极管的特点是在反向电流被击穿之前，二极管两端的电压基本保持不变。这样，当稳压二极管 接入电路时，如果由于电源电压波动或其他原因导致电路中各点电压发生波动，则负载两端的电压将基本保持不变。稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字来表示，如ZD5表示编号为5的稳压二极管。

稳压二极管工作有两个条件： 1、反向施加在稳压二极管上的电压应大于稳压管的稳压值。 2、通过稳压管的电流必须达到其工作条件（即反向电流必须足够大，一般至少有几毫安）。

整流二极管

1、整流二极管 用于工频、大电流领域。一般整流管的高频性能不是很好（开关电源中整流二极管的高频性能也很好），主要用于对工频电流进行整流。通常工作在高电压、大电流的状态下。整流二极管是一种用于将交流电转换为直流电的半导体器件。

2、整流二极管的工作频率低，对电压、电流有要求。二极管的基本特性是单向导电。整流二极管的工作频率较低，对电压、电流有要求。普通二极管有很多种类型，有的可以用作整流器，有的可以用作检波、限幅器、开关等，但并不是全部都可以用作整流器。但只要在电压和电流方面满足整流要求，一般二极管都可以用作整流器；但整流器不一定能够检测和开关。

3、单向传导电流。当二极管两端加正向电压时，二极管导通；当二极管两端施加反向电压时，二极管截止。可用于整流等电路中。