芝识课堂【分立半导体】——“倔强”的二极管篇(下)
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二极管二极管是最基础的半导体元器件之一,在电子电路有着广泛的应用。人们根据二极管的正向、反向导电特性和不同的材质设计了不同类型和功能的二极管,可用于电路的整流、开关、保护、调谐等。
本期“芝识课堂”将承接上一期的内容,继续为大家说明一下另外几种类型的二极管。
TVS二极管(ESD保护二极管)
TVS二极管的全称为瞬态电压抑制二极管(Transient Voltage Suppression Diode),属于齐纳二极管的一种,在电路中可以保护电路免受静电放电(ESD)问题的影响,所以也可称为ESD保护二极管。
TVS二极管的工作原理如下图所示,将它与需要保护的电路或者器件并联,当受到外部高压静电的冲击时,TVS二极管可凭借极快的响应时间和浪涌吸收能力吸收瞬间的大电流,从而将输出电压钳制在安全范围内,以此实现保护作用。
可变电容二极管(变容二极管)
变容二极管是利用PN结的耗尽层(Depletion Layer)电容可变的原理制成的器件,在电路中可用于自动调谐、调频等功能。
当在二极管两端加上一个反向电压V时,随着V的增加耗尽层变宽,二极管的电容C相应减小;反之,如果反向电压V降低,则耗尽层变窄,电容C增大。以此通过对反向电压V的调整改变二极管的电容量。
肖特基势垒二极管(SBD)
和其它类型的二极管不同,肖特基二极管通过采用半导体和金属的结构组合取代了PN结结构,因此也可称为金属-半导体二极管。
肖特基二极管可选用钼、铂、钒、钛等金属材料。根据所选材料的不同,它的正向导通电压VF约为0.4V至0.7V,低于PN结二极管的数值,其反向耐受电压约为20V至150V。由于它具有正向电压小,反向恢复时间短的特点,适合于高速开关的应用。
至此,我们通过两期的内容为大家介绍了二极管的主要类型、工作原理和应用范围。
最后,芝子为大家简单总结一下这些二极管的主要特点:
· 整流二极管:击穿电压高、反向漏电流小、高温性能好· FRD(快速恢复二极管):恢复时间短· 齐纳二极管(稳压二极管):电压击穿后两端电压基本保持不变· TVS二极管(ESD保护二极管):响应时间快、浪涌吸收能力强· 可变电容二极管(变容二极管):电容随反向电压而改变· 肖特基势垒二极管:正向电压小,反向恢复时间短
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