
一、功能與應(yīng)用
整流二極管
整流二極管的主要功能是將交流電(AC)轉(zhuǎn)換為直流電(DC),這一過程被稱為整流。整流二極管通常用于電源供應(yīng)電路中,特別是在AC-DC電源變換器中。它們可以在半波整流和全波整流電路中發(fā)揮作用,確保電流只在一個(gè)方向上流動(dòng),從而產(chǎn)生直流電。
應(yīng)用方面,整流二極管廣泛用于各種電子設(shè)備的電源部分,如充電器、變壓器和電源適配器等。其主要目的是提供穩(wěn)定的直流電源,確保電子設(shè)備的正常運(yùn)行。
TVS二極管
TVS二極管主要用于保護(hù)電子電路免受瞬態(tài)電壓尖峰的沖擊,這些尖峰電壓可能來自雷擊、電源開關(guān)、靜電放電(ESD)等。TVS二極管在正常工作電壓下表現(xiàn)為高阻抗,但當(dāng)電壓超過其擊穿電壓時(shí),會(huì)迅速進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài),提供低阻抗通道,將過壓能量吸收并分散,從而保護(hù)敏感電子元件不受損壞。
TVS二極管主要應(yīng)用于保護(hù)數(shù)據(jù)線路、電源線和信號(hào)線等,特別是在計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備和汽車電子中,以防止電壓瞬變對(duì)敏感電子元件的破壞。
二、設(shè)計(jì)特性
反向恢復(fù)時(shí)間
整流二極管的一個(gè)重要特性是反向恢復(fù)時(shí)間,即二極管從導(dǎo)通狀態(tài)恢復(fù)到阻斷狀態(tài)所需的時(shí)間。較長(zhǎng)的反向恢復(fù)時(shí)間會(huì)在高頻應(yīng)用中引起問題,因?yàn)樗鼤?huì)導(dǎo)致效率降低和發(fā)熱增加。因此,在高頻整流應(yīng)用中,快速恢復(fù)二極管(如肖特基二極管)更為常用。
相比之下,TVS二極管并不強(qiáng)調(diào)反向恢復(fù)時(shí)間,因?yàn)槠渲饕饔檬撬矐B(tài)電壓抑制,而不是頻繁的電流整流。
擊穿電壓和鉗位電壓
TVS二極管的關(guān)鍵參數(shù)是擊穿電壓和鉗位電壓。擊穿電壓是TVS二極管開始導(dǎo)通的電壓,而鉗位電壓是二極管在擊穿后能限制的最高電壓。TVS二極管需要在電路的正常工作電壓之上但低于危險(xiǎn)電壓水平的擊穿電壓范圍內(nèi)工作,以確保其能在需要時(shí)有效保護(hù)電路。
整流二極管的擊穿電壓通常較高,因?yàn)樗鼈冎饕脕硖幚磔^高電壓的整流過程,而不是瞬態(tài)電壓抑制。
功率處理能力
整流二極管通常需要處理較大的持續(xù)電流,因此其功率處理能力較高,額定電流可以從幾安培到上千安培不等。相反,TVS二極管主要處理瞬態(tài)事件,因此其額定功率主要取決于其能夠吸收和分散的瞬態(tài)能量,一般在幾百瓦到幾千瓦的范圍內(nèi)。
三、封裝和材料
整流二極管和TVS二極管的封裝形式也有所不同。整流二極管通常采用軸向或徑向引線封裝,也有表面貼裝(SMD)封裝,適用于不同的電路安裝需求。TVS二極管則更多采用SMD封裝,以便于在緊湊的電路板上進(jìn)行安裝,適應(yīng)現(xiàn)代電子設(shè)備的小型化趨勢(shì)。
在材料方面,整流二極管常用硅(Si)材料,快速恢復(fù)二極管可能使用肖特基材料(如鋁、鈦等金屬)。TVS二極管也主要使用硅材料,但為了實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)和高能量吸收,可能會(huì)采用更先進(jìn)的制造工藝和材料。
整流二極管和TVS二極管雖然都是半導(dǎo)體二極管,但在功能、應(yīng)用、設(shè)計(jì)特性、封裝和材料方面都有顯著的差異。整流二極管主要用于電流整流,提供穩(wěn)定的直流電源,而TVS二極管則用于保護(hù)電路免受瞬態(tài)電壓的沖擊。