开关二极管是半导体二极管的一种,是专门为电路上的“开”和“关”而设计制造的。 它从导通到截止或从截止到导通所需的时间比普通二极管短。 常见的有2AK、2DK等系列,主要用于电子计算机、脉冲和开关电路。
开关二极管中有一个 PN 结。 当有正向电流时,电流流动并传导正电。 当负电来时,二极管不导通。 在电路中可以起到开关和隔离的作用。
开关二极管利用二极管的单向导电性。 对半导体PN结施加正向偏压后,导通状态的电阻很小(几十到几百欧姆); 加一个反向偏置结束后,它的电阻很大(硅管在100M欧姆以上)。 利用开关二极管的这一特性,在电路中起到控制电流通过或关断的作用,成为理想的电子开关。 开关二极管的正向电阻很小,反向电阻很大,开关速度很快。
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,主要用作开关电路中的电子开关。 开关二极管高频性能良好,主要作为电子开关应用于开关电路中,而整流管一般高频性能较差(开关电源中的整流管也有很高的高频性能),主要用于 对工频电流进行整流。 它通常工作在高电压和大电流状态。
半导体二极管导通时相当于开关闭合(电路接通),截止时相当于开关打开(电路切断),所以二极管可作开关用。由于半导体二极管具有单向导电的特性,在正偏压下PN结导通,在导通状态下的电阻很小,约为几十至几百欧;在反向偏压下,则呈截止状态,其电阻很大,一般硅二极管在10ΜΩ以上,锗管也有几十千欧至几百千欧。利用这一特性,二极管将在电路中起到控制电流接通或关断的作用,成为一个理想的电子开关。
以上的描述,其实适用于任何一支普通的二极管,或者说是二极管本身的原理。但针对于开关二极管,最重要的特点是高频条件下的表现。
高频条件下,二极管的势垒电容表现出来极低的阻抗,并且与二极管并联。当这个势垒电容本身容值达到一定程度时,就会严重影响二极管的开关性能。极端条件下会把二极管短路,高频电流不再通过二极管,而是直接绕路势垒电容通过,二极管就失效了。而开关二极管的势垒电容一般极小,这就相当于堵住了势垒电容这条路,达到了在高频条件下还可以保持好的单向导电性的效果。
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