发布日期:2025年12月22日
1. 二极管防反接保护电路
肖特基二极管常被用于电路保护(如防反接电路),原因是其正向压降更低。下图为典型的电源防反接电路。
当电源 VCC 正负极正确接入时,二极管正向导通,负载正常供电。普通整流二极管正向压降约 0.7V,而肖特基二极管正向压降很低,仅 0.04V 左右,二极管自身功耗较小。同时肖特基二极管可承受更大电流、开关速度更快,适用于高频电路。
2. 二极管反向电流保护电路
串联在电源正极的二极管称为防反接保护二极管,保证电流只能单向正向流通,确保电源仅向电路施加正向电压。
该二极管适用于无极性电源接口场景。缺点:二极管正向压降会带来一定电压损耗。
稳压器件的作用是将输入电压降至目标电压,并且在电源波动时维持输出电压稳定,实现电压调节。
稳压二极管(齐纳二极管)常被用作稳压元件,它工作在反向偏置状态。正向偏置时,特性和普通信号二极管一致;施加反向电压时,在较大电流区间内两端电压保持恒定。
下方电路中,输入电压范围 0~12V,但输出电压最高不会超过 5.1V,因为该稳压二极管反向击穿电压(齐纳电压)为 5.1V。当输入电压低于 5.1V,输出电压等于输入电压;当输入电压超过 5.1V,输出将被钳位在 5.1V。
续流二极管,本质是并联在感性负载两端的二极管,用于防止开关两端产生高压。
电感回路断开时,续流二极管为电感的衰减电流提供回路,释放电感储存的能量。
续流二极管(也叫飞轮二极管)核心作用:提供通路释放电感储能。否则回路电流骤然减小,会在开关触点产生高压。
开关 S 闭合时,回路稳态电流 \\(I=V/R\\),电感储存能量 \\(E=\\frac{LI^2}{2}\\)。当开关 S 断开,电流会从稳态值 \\(I=V/R\\) 迅速下降至 0。
根据楞次定律,电流突变会使电感两端产生幅值为 \\(L\\frac{di}{dt}\\) 的反向高压,该高压同时作用于开关与二极管两端,造成开关触点打火。
若反向高压超过二极管反向峰值耐压,器件会被击穿损坏。为避免该问题,需在感性负载 RL 两端并联续流二极管。