開關(guān)二極管和整流二極管的區(qū)別
開關(guān)二極管和整流二極管雖然都是二極管,但它們的設(shè)計側(cè)重點(diǎn)不同,因此特性和使用場景有巨大差異。
簡單來說:
整流二極管就像一位大力士,力量大(電流大),但動作慢。
開關(guān)二極管就像一位擊劍運(yùn)動員,動作極快(頻率高),但力量相對小。
下面我們從幾個維度進(jìn)行詳細(xì)對比。詳細(xì)解釋
1. 反向恢復(fù)時間 (Reverse Recovery Time, trr)
這是區(qū)分二者的根本、重要的參數(shù)。
什么是反向恢復(fù)時間?
當(dāng)二極管從正向?qū)顟B(tài)突然切換到反向電壓狀態(tài)時,它不會立即截止,而是需要一段時間來泄掉正向?qū)〞r儲存在PN結(jié)中的少數(shù)載流子,之后才能建立起反向阻斷能力。這段延遲時間就是反向恢復(fù)時間(trr)。
整流二極管:trr很長。在工頻(50/60Hz)整流電路中,交流電變化很慢,有足夠的時間讓二極管完成恢復(fù),所以長trr不是問題。設(shè)計時更看重其承載大電流的能力和耐壓值。
開關(guān)二極管:trr極短。在高頻開關(guān)電路中(比如數(shù)字電路、射頻電路),信號變化極快。如果二極管的恢復(fù)速度跟不上,當(dāng)它本該截止時卻依然導(dǎo)通,就會導(dǎo)致:
開關(guān)波形失真(邊沿變緩,產(chǎn)生拖尾)。
產(chǎn)生大量開關(guān)噪聲和熱量。
電路無法正常工作在高頻下。
因此,開關(guān)二極管的就是為速度而優(yōu)化。
2. 工作頻率與應(yīng)用場景
整流二極管的應(yīng)用:
電源適配器、手機(jī)充電器內(nèi)部的AC/DC轉(zhuǎn)換。
家電(如電視機(jī)、電腦)的電源板。
工業(yè)設(shè)備的電源部分。
總之,只要是處理“功率”轉(zhuǎn)換的地方,基本都用整流二極管。
開關(guān)二極管的應(yīng)用:
數(shù)字邏輯電路:實現(xiàn)與、或、非等邏輯功能。
信號鉗位(Clamping):將信號電壓鉗制在某個水平。
保護(hù)電路:防止信號過沖,保護(hù)昂貴的IC。
高頻檢波:在收音機(jī)等設(shè)備中從高頻信號中提取音頻信號。
高速開關(guān):在ADC、DAC等高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路中作為采樣保持開關(guān)。
3. 能否互換?
一般情況下,不能互換!
用整流二極管代替開關(guān)二極管:由于trr太長,電路完全無法在高頻下工作,會嚴(yán)重發(fā)熱甚至損壞。
用開關(guān)二極管代替整流二極管:
在小電流(如信號級)、低電壓的直流整流場合可能臨時工作(例如用1N4148做小信號整流)。
但不能用在小功率開關(guān)二極管(如1N4148)去替換電源整流二極管(如1N4007)! 因為開關(guān)二極管的額定電流和散熱能力遠(yuǎn)小于整流二極管,會立即過流燒毀。
總結(jié)

聲明:本網(wǎng)站原創(chuàng)內(nèi)容,如需轉(zhuǎn)載,請注明出處;本網(wǎng)站轉(zhuǎn)載的內(nèi)容(文章、圖片、視頻)等資料版權(quán)歸原網(wǎng)站所有。如我們采用了您不宜公開的文章或圖片,未能及時和您確認(rèn),避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失,請電郵聯(lián)系我們,以便迅速采取適當(dāng)處理措施;郵箱:limeijun@yushin88.com