这6种二极管,原来是这么用的!一文说清……

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摘要:前言 在一些在很多时候,选型,真的让我挺无助的…… 做50Hz整流,随手抓了个1N4007,结果够用? 电路老被静电打坏,要不要加TVS? 相信很多小伙伴都遇到过类似的问题。 因此,我根据自己的踩坑经验,总结了下面6种常见二极管的【参数】【选型建议】,含无脑选型指南,遇到下述情况,直接照着选就得了! PS:当然,文末还会做一个总结,不想看太多字可以直接下滑到文末。 一、通用二极管 代表型号:1N4

前言

在一些在很多时候,选型,真的让我挺无助的……

做50Hz整流,随手抓了个1N4007,结果够用?

电路老被静电打坏,要不要加TVS?

相信很多小伙伴都遇到过类似的问题。

因此,我根据自己的踩坑经验,总结了下面6种常见二极管的【参数】【选型建议】,含无脑选型指南,遇到下述情况,直接照着选就得了!

PS:当然,文末还会做一个总结,不想看太多字可以直接下滑到文末。

一、通用二极管

代表型号:1N4001~1N4007、M1、M4、M7等;

1.1 特性

  • 单向导通、PN结

  • 反向耐压高,通常为50~1kv;

  • 正向压降0.6~1.5V左右,根据材料不同以及导通电流不同而变化;

  • 开关速度慢-us级别

下面列出M7-通用二极管的数据手册参数说明

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1.2 什么时候用?

它是最便宜、最常见的二极管,适合"不需要快、不需要省电、只要能用"的场合。比如:

  • 做电源整流,把交流变直流,频率不高(50Hz工频),用它就够了

  • 防止电池装反,加一个在正极,装反了不导通,电路不烧

  • 继电器、电磁阀这种感性负载断电时,给它并一个续流,吸收反向尖峰

1.3 什么时候优先选它?

预算紧张、频率不高、对效率要求不高的时候,选它准没错。几毛钱一颗,量大更便宜。

1.4 注意事项

开关速度慢,别用在开关电源里,否则发热严重还容易炸。

二、快恢复二极管

代表型号:US1M、FR107、RS1M、ES1J、FR107W等;

2.1 特性

  • 单向导通、PN结

  • 反向耐压高,通常为30~1kv;

  • 正向压降0.5~2V左右,根据材料不同以及导通电流不同而变化;

  • 反向恢复时间在ns级别

下面列出US1M-快恢复二极管的数据手册参数说明:

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2.2 什么时候用?

当你需要"快",但又需要"高压"的时候。比如:

  • 开关电源的输出整流,频率几十kHz甚至上百kHz,普通二极管跟不上

  • 电机驱动的续流二极管,PWM频率高,需要快速关断

  • 逆变器、UPS里面的续流和保护

2.3 什么时候优先选它?

开关电源、电机驱动、逆变器——凡是高频高压的地方,快恢复二极管是首选。

2.4 和肖特基怎么选?

简单说:电压高于100V,选快恢复;电压低于50V,优先肖特基。中间地带看效率和漏电流需求取舍。

三、肖特基二极管

代表型号:SS14、SS34、SS54、1N5819WS等;

3.1 特性

  • 单向导通、金属-半导体结

  • 反向耐压低,通常为10~200V;

  • 正向压降0.2~1.0V左右,根据材料不同以及导通电流不同而变化;

  • 反向恢复时间极快,ns到ps级别

  • 反向漏电流大,mA级别

下面列出SS34-肖特基二极管的数据手册参数说明:

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3.2 什么时候用?

它最大的特点是"压降小"适合低压大电流场合,效率高、发热小。比如:

  • 5V、3.3V降压电路的输出整流,用肖特基压降才0.3~0.5V,用普通二极管直接丢掉1V多

  • 太阳能系统防倒灌,白天充电,晚上不让电池往太阳能板倒流

  • 双电源冗余切换,两个电源各串一个肖特基,哪个电压高用哪个

3.3 什么时候优先选它?

低压、大电流、追求效率的场合——手机充电器、移动电源、电池供电设备,用肖特基能省不少电。

3.4 注意事项

它有两个短板:一是耐压低,一般不超过200V;二是漏电流大,高温下更明显。所以高压场合别用它,选快恢复。

四、稳压二极管

代表型号:BZT52C12、BZT52C15、BZT52C10、BZT52C5V1等;

4.1 特性

  • 工作在反向击穿区,在击穿后,两端电压相对恒定,会随电流与温度变化略有改变;

  • 稳定电流要求较高,击穿后的工作电流在几mA到几十mA,若电流过大,自身损耗功率过大会导致热击穿损坏;

  • 稳压值通常在3~100V之间

下面列出BZT52C12-稳压二极管的数据手册参数说明:

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4.2 什么时候用?

它不是用来"单向导通"的,是用来"把电压稳定在一个值"的。比如:

  • 做一个简单的5V基准,给比较器或运放参考

  • 信号线过压保护,电压超限就击穿导通,保护后级

  • 简单的稳压电源,给小功率电路供电

4.3 什么时候优先选它?

需要稳定参考电压、或者给某个节点钳位的时候,稳压二极管很方便。

4.4 注意事项

一定要串联限流电阻!否则电流一大,功率超限直接热击穿烧掉。另外,精度要求高的场合别用它,用基准电压芯片更稳。

五、发光二极管

代表型号:红、绿、蓝、白颜色等;

5.1 特性

  • 正向导通发光,不同材料发不同颜色

  • 正向压降依据颜色不同、材料不同有所差异

  • 红色、黄色:1.6~2.6V、绿蓝白等:2.6~3.6V;

  • 反向耐压小、通常3-20V;

下面列出0603红灯-发光二极管的数据手册参数说明:

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5.2 什么时候用?

这个不用多说——需要发光、需要指示、需要显示的时候。比如:

  • 电源指示灯,开机亮一下知道通电了

  • 状态指示,红灯错误绿灯正常

  • 背光、照明、红外发射、光耦隔离……

5.3 什么时候优先选它?

任何需要"看得见反馈"的地方。

5.4 注意事项

千万别忘了串联限流电阻!不同颜色压降不同:红黄大概2V,绿蓝白大概3V左右。直接接电源必烧。

六、瞬态抑制二极管

代表型号:SM712、SMBJ6.5CA、USBLC6-2SC6、P6SMB6.8CA等;

6.1 特性

  • 单向工作/双向工作型号均常用;

  • 当出现浪涌脉冲电压时能迅速齐纳击穿,对电压进行钳位保护;

  • 反向截止电压(VRWM)是指TVS管不导通的最高电压,在这个电压下只有很小的漏电流;

  • 击穿电压(VBR)是指开始导通的反向电压;

  • 钳位电压(VC)是指TVS管流过脉冲峰值电流时两端所呈现的电压;

  • 响应时间在ps~ns级别

下面列出SM712-瞬态抑制二极管的数据手册参数说明:

6.2 什么时候用?

它是"保镖",专门对付浪涌、静电、雷击这种突发高压。比如:

  • USB接口保护,热插拔瞬间的浪涌、静电都靠它吸收

  • RS485通信端口,防止外部干扰打坏芯片

  • 电源入口保护,雷击浪涌来了先让它扛

  • 任何暴露在外的接口,都建议加TVS保护

6.3 什么时候优先选它?

任何"有可能被外部高压打坏"的地方,尤其是通信端口、传感器接口、电源入口。

6.4 怎么选型?

三个关键参数:

  • 截止电压:正常工作电压以下不导通,选比工作电压略高的

  • 击穿电压:超过这个值开始导通

  • 钳位电压:浪涌来了,电压被钳在这个值,要低于后级芯片的耐压

比如保护3.3V的USB口,选USBLC6-2SC6就对了,专为USB设计的。

最后,一句话总结选型思路

  • 要便宜、频率低、高压?→ 通用二极管

  • 要快、还要高压?→ 快恢复二极管

  • 要效率、低压大电流?→ 肖特基二极管

  • 要稳定电压基准?→ 稳压二极管

  • 要发光指示?→ LED

  • 要保护端口不被打坏?→ TVS

最后的结语

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