開關(guan) 二極管原理

開關(guan) 二極管是半導體(ti) 二極管的一種，是為(wei) 在電路上進行“開”、“關(guan) ”而特殊設計製造的一類二極管。它由導通變為(wei) 截止或由截止變為(wei) 導通所需的時間比一般二極管短，常見的有2AK、2DK等係列，主要用於(yu) 電子計算機、脈衝(chong) 和開關(guan) 電路中。  

半導體(ti) 二極管導通時相當於(yu) 開關(guan) 閉合（電路接通），截止時相當於(yu) 開關(guan) 打開（電路切斷），所以二極管可作開關(guan) 用，常用型號為(wei) 1N4148。由於(yu) 半導體(ti) 二極管具有單向導電的特性，在正偏壓下PN結導通，在導通狀態下的電阻很小，約為(wei) 幾十至幾百歐；在反向偏壓下，則呈截止狀態，其電阻很大，一般矽二極管在10ΜΩ以上，鍺管也有幾十千歐至幾百千歐。利用這一特性，二極管將在電路中起到控製電流接通或關(guan) 斷的作用，成為(wei) 一個(ge) 理想的電子開關(guan) 。  

以上的描述，其實適用於(yu) 任何一支普通的二極管，或者說是二極管本身的原理。但針對於(yu) 開關(guan) 二極管，最重要的特點是高頻條件下的表現。  

高頻條件下，二極管的勢壘電容表現出來極低的阻抗，並且與(yu) 二極管並聯。當這個(ge) 勢壘電容本身容值達到一定程度時，就會(hui) 嚴(yan) 重影響二極管的開關(guan) 性能。極端條件下會(hui) 把二極管短路，高頻電流不再通過二極管，而是直接繞路勢壘電容通過，二極管就失效了。而開關(guan) 二極管的勢壘電容一般極小，這就相當於(yu) 堵住了勢壘電容這條路，達到了在高頻條件下還可以保持好的單向導電性的效果。  

開關(guan) 二極管特性

開關(guan) 二極管從(cong) 截止（高阻狀態）到導通（低阻狀態）的時間叫開通時間；從(cong) 導通到截止的時間叫反向恢複時間；兩(liang) 個(ge) 時間之和稱為(wei) 開關(guan) 時間。一般反向恢複時間大於(yu) 開通時間，故在開關(guan) 二極管的使用參數上隻給出反向恢複時間。開關(guan) 二極管的開關(guan) 速度是相當快的，像矽開關(guan) 二極管的反向恢複時間隻有幾納秒，即使是鍺開關(guan) 二極管，也不過幾百納秒。  

開關(guan) 二極管具有開關(guan) 速度快、體(ti) 積小、壽命長、可靠性高等特點，廣泛應用於(yu) 電子設備的開關(guan) 電路、檢波電路、高頻和脈衝(chong) 整流電路及自動控製電路中。

衡量開關(guan) 二極管好壞的參數：         

1. 反向恢複時間  

由於(yu) 開關(guan) 二極管的開關(guan) 時間是開通時間和反向恢複時間的總和，因此開通時間是開關(guan) 二極管從(cong) 截止到導通所需的時間，開通時間很短，一般可以忽略不計；反向恢複時間是導通到截止所用時間，反向恢複時間比開通時間長得多。因此，反向恢複時間是開關(guan) 二極管的主要參數。 通常，矽開關(guan) 二極管的反向恢複時間小於(yu) 3 ns——10 ns； 鍺開關(guan) 二極管的反向恢複時間要長一些。    

2. 反向擊穿電壓  

當開關(guan) 二極管兩(liang) 端的反向電壓超過規定值時，二極管可能會(hui) 擊穿損壞。決(jue) 定開關(guan) 二極管的上限是蕞高的反向工作電壓，該反向電壓不能超過規定值，否則會(hui) 損毀。    

3. 正向整流電流  

也就是說，當開關(guan) 二極管工作在正向工作電壓時，允許通過它的正向電流。

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