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电力二极管和普通二极管有何区别

发布时间：2022-07-05 09:37

作者：Ameya360

来源：网络

阅读量：3398

二极管有很多类别，比如二极管其中一种被称为电力二极管。为增进大家对二极管的认识，本文Ameya360电子元器件采购网将对电力二极管、电力二极管和普通二极管的区别以及电力二极管的主要类型予以介绍。

电力二极管和普通二极管有何区别

一、电力二极管概述

电力二极管(Power Diode)在20世纪50年代初期就获得应用，当时也被称为半导体整流器;它的基本结构和工作原理与信息电子电路中的二极管是一样的，都以半导体PN结为基础，实现正向导通、反向截止的功能;电力二极管是不可控器件，其导通和关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。

电力二极管实际上是由一个面积较大的PN结和两端引线以及封装组成的，从外形上看，主要有螺栓型和平板型两种封装。

二、电力二极管与普通二极管的区别

(一)指代不同

1、电力二极管：也被称为半导体整流器;它的基本结构和工作原理与信息电子电路中的二极管是一样的，都以半导体PN结为基础，实现正向导通、反向截止的功能

2、普通二极管：电子元件当中，一种具有两个电极的装置，只允许电流由单一方向流过，许多的使用是应用其整流的功能。

(二)特性不同

1、电力二极管：恢复过程很短特别是反向恢复过程很短(5μs以下)。正向恢复过程中也不会有明显的电压过冲;在反向耐压较低的情况下其正向压降也很小，明显低于快恢复二极管。

2、普通二极管：最大的特性就是单向导电，也就是电流只可以从二极管的一个方向流过。

(三)作用不同

1、电力二极管：反向耐压提高时其正向压降也会高得不能满足要求，因此多用于200V以下的低压场合。

2、普通二极管：作用有整流电路，检波电路，稳压电路，各种调制电路，主要都是由二极管来构成的。

另外电力二极管主要用于高电压、大功率场合，这种管实际就是一个面积很大的PN结。故其额定整流电流通常可达数十安至数百安(我公司用的电力管比火柴盒略大，但工作电流达100A)，由于这种管的PN结电容太大了，其只适用于工频场合，对于大功率的肖特基管因其耐压值不高，只适合处理高频大电流，快恢复管则多用于处理高频高压大电流。电力管与普通管的主要区别就是额定工作电流这个指标，前者都在数十安以上，后者在数十安以下。另外电力管都带有散热板以便散热，而普通管则很少有。

三、电力二极管重要类型

其主要类型有普通二极管、快恢复二极管、肖特基二极管。

1.普通二极管

普通二极管(General Purpose Diode)又称整流二极管(Rectifier Diode)，多用于开关频率不高(1kHz以下)的整流电路中。

2.快速恢复二极管

恢复过程很短特别是反向恢复过程很短(5μs以下) [1] 的二极管，也简称快速二极管。工艺上多采用了掺金措施，结构上有的采用PN结构类型，也有的采用对此加以改进的PiN结构。

3.肖特基二极管

以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管称为肖特基势垒二极管(Schottky Barrier Diode--SBD)，简称为肖特基二极管。肖特基二极管的优点在于：反向恢复时间很短(10~40ns)，正向恢复过程中也不会有明显的电压过冲;在反向耐压较低的情况下其正向压降也很小，明显低于快恢复二极管。因此，其开关损耗和正向导通损耗都比快速二极管还要小，效率高。肖特基二极管的弱点在于：当反向耐压提高时其正向压降也会高得不能满足要求，因此多用于200V以下的低压场合;反向漏电流较大且对温度敏感，因此反向稳态损耗不能忽略，而且必须更严格地限制其工作温度。

四、电力二极管的静动态特性

电力二极管的静动态特性

1、静态特性

主要指其伏安特性

当电力二极管承受的正向电压大到一定值(门槛电压UTO)，正向电流才开始明显增加，处于稳定导通状态。与正向电流IF对应的电力二极管两端的电压UF即为其正向电压降。当电力二极管承受反向电压时，只有少子引起的微小而数值恒定的反向漏电流。

2、动态特性

动态特性--因结电容的存在，三种状态之间的转换必然有一个过渡过程，此过程中的电压-电流特性是随时间变化的。

开关特性--反映通态和断态之间的转换过程。

关断过程：

须经过一段短暂的时间才能重新获得反向阻断能力，进入截止状态。

在关断之前有较大的反向电流出现，并伴随有明显的反向电压过冲。

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TVS二极管和齐纳二极管的区别

　　TVS(Transient Voltage Suppressors)二极管和齐纳二极管都具有在施加反向电压后，在某一电压下击穿、钳制电压的特性。本应用笔记将对 TVS 二极管和齐纳二极管的区别予以说明。I-V 特性上的使用范围区别Figure 1 是齐纳二极管的 I-V 特性，Figure 2 是 TVS 二极管的 I-V 特性。这两个二极管都利用了反方向特性这一点，但是齐纳二极管主要用于稳压用途，所以设计成在 1mA 到 40mA 这样的小电流区域电压稳定，不能流过大电流(Figure 1 的阴影部分)。在击穿区域内施加指定的小电流 IZ 时，二极管两端电压值被规定为齐纳电压 VZ。齐纳二极管通常在使用时处于击穿状态。　　对于 TVS 二极管，为了不妨碍保护电路的驱动电压，通常使用在切断电压 VRWM 以下电压范围内(Figure 2 右侧的阴影部分)。然后，施加浪涌等过电压时会击穿、流过数 A 到数十 A 的电流(左侧的阴影部分)。由于通常情况下不可以击穿，因此规定了绝对不会引起击穿的电压最大值即截至电压 VRWM 和击穿电压 VBR 两种。　　由于击穿电压 VBR 与齐纳电压 VZ 一样使用小电流进行测量，因此与实际应用条件下的雪崩电压不同。因此，将流过大电流时的最大击穿电压规定为钳位电压 VCL。Datasheet 上参数定义的区别TVS 二极管和齐纳二极管的 datasheet 上规定的差异如 Table 1 所示。在前面中也说明过，由于齐纳二极管主要用于稳压用途，所以只规定了小电流域的齐纳电压 VZ。与此相对，TVS 二极管有着小电流区域的击穿电压 VBR、截至电压 VRWM、高电流区域的钳位电压 VCL3 个参数的区分。只有 TVS 二极管会有表示在特定浪涌波形中能承受的最大浪涌功率的峰值脉冲功率 PPP 和表示最大浪涌电流的峰值脉冲电流 IPP 的定义。仅有 TVS 二极管有 ESD 对策用的 ESD 耐量的规定。对于端子间电容，在通信线路中使用时，需要选择数据波形不会被电容影响而钝化的端子间电容值，因此仅 TVS 二极管有该项规定。如上所述，齐纳二极管主要用于稳压，因此 datasheet 上的参数定义主要是齐纳电压等，项目较少。而 TVS 二极管的目的是保护其他设备不受浪涌的影响，所以电压的参数定义比较广泛，还规定了 ESD 耐量和端子间容量等重要项目。

2025-07-10 15:01 阅读量：567

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