什么原因会致使二极管损坏 如何代换各类二极管

Release time：2022-10-26
author：Ameya360
source：网络
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    二极管是一类电子器件，在初高中的课堂上，我们就学习过二极管的一些简单知识。为增进大家对二极管的认识，本文将对整流二极管损坏的原因，以及各类二极管的代换方法予以介绍。

什么原因会致使二极管损坏 如何代换各类二极管

    一、二极管

    二极管是最早诞生的半导体器件之一，其应用非常广泛。特别是在各种电子电路中，利用二极管和电阻、电容、电感等元器件进行合理的连接，构成不同功能的电路，可以实现对交流电整流、对调制信号检波、限幅和钳位以及对电源电压的稳压等多种功能 。无论是在常见的收音机电路还是在其他的家用电器产品或工业控制电路中，都可以找到二极管的踪迹。

    二、整流二极管损坏的原因

    (1)防雷、过电压保护措施不力。整流装置末设置防雷、过电压保护装置，即使设置了防雷、过电压保护装置，但其工作不可靠，因雷击或过电压而损坏整流二极管。

    (2)运行条件恶劣。间接传动的发电机组，因转速之比的计算不正确或两皮带盘直径之比不符合转速之比的要求，使发电机长期处于高转速下运行，而整流二极管也就长期处于较高的电压下工作，促使整流二极管加速老化，并被过早地击穿损坏。

    (3)运行管理欠佳。值班运行人员工作不负责任，对外界负荷的变化(特别是在深夜零点至第二天上午6点之间)不了解，或是当外界发生了甩负荷故障，运行人员没有及时进行相应的操作处理，产生过电压而将整流二极管击穿损坏。

    (4)设备安装或制造质量不过关。由于发电机组长期处于较大的振动之中运行，使整流二极管也处于这一振动的外力干扰之下;同时由于发电机组转速时高时低，使整流二极管承受的工作电压也随之忽高忽低地变化，这样便大大地加速了整流二极管的老化、损坏。

    (5)整流二极管规格型号不符。更换新整流二极管时错将工作参数不符合要求的管子换上或者接线错误，造成整流二极管击穿损坏。

    (6)整流二极管安全裕量偏小。整流二极管的过电压、过电流安全裕量偏小，使整流二极管承受不起发电机励磁回路中发生的过电压或过电流暂态过程峰值的袭击而损坏。

    三、各种二极管如何代换

    1、检波二极管的代换 检波二极管损坏后，若无同型号二极管更换时，也可以选用半导体材料相同，主要参数相近的二极管来代换。在业余条件下，也可用损坏了一个PN结的锗材料高频晶体管来代用。

    2.整流二极管的代换 整流二极管损坏后，可以用同型号的整流二极管或参数相贩其它型号整流二极管代换。

    通常，高耐压值(反向电压)的整流二极管可以代换低耐压值的整流二极管，而低耐压值的整流二极管不能代换高耐压值的整流二极管。整流电流值高的二极管可以代换整流电流值低的二极管，而整流电流值低的二极管则不能代换整流电流值高的二极管。

    3、稳压二极管的代换 稳压二极管损坏后，应采用同型号稳压二极管或电参数相同的稳压二极管来更换。

    可以用具有相同稳定电压值的高耗散功率稳压二极管来代换耗散功率低的稳压二极管，但不能用耗散功率低的稳压二极管来代换耗散功率高的稳压二极管。例如，0.5W、6.2V的稳压二极管可以用1W、6.2V稳压二极管代换。

    4、开关二极管的代换 开关二极管损坏后，应用同型号的开关二极管更换或用与其主要参数相同的其它型号的开关二极管来代换。

    高速开关二极管可以代换普通开关二极管，反向击穿电压高的开关二极管可以代换反向击穿电压低的开关二极管。

    5、变容二极管的代换 变容二极管损坏后，应更换与原型号相同的变容二极管或用其主要参数相同(尤其是结电容范围应相同或相近)的其它型号的变容二极管来代换。

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TVS二极管和齐纳二极管的区别
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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 reading：454
如何避免二极管过载
行业新闻

如何避免二极管过载

　　如何避免二极管过载?　　二极管作为电路中的基础元件，其过载可能导致性能下降甚至烧毁。以下从选型、安装、保护设计及散热四方面提供实用解决方案：　　1.精准选型匹配需求　　根据电路特性选择二极管类型：高频电路优先选用肖特基二极管(低反向恢复时间);高压场景采用快恢复二极管;大电流环境需考虑功率二极管。　　核对关键参数：正向电流(IF)需预留20%以上余量，反向耐压(VRRM)应高于电路最大电压的1.5倍，避免长期运行在极限值。　　2.规范安装降低风险　　焊接控制：手工焊接时温度≤260℃，时间<3秒，避免高温导致PN结损伤;自动贴片机需设置预热坡度，防止热冲击。　　引脚处理：高频电路中引线长度应<5mm，必要时采用镀金引脚或绞合线降低电感效应;反向安装二极管可能导致极性错误，需严格按丝印标识操作。　　3.多级保护限制过流过压　　电流限制：串联电阻需按公式R=(Vsupply-Vd)/If计算(Vd为二极管正向压降)，例如12V转5V电路中，若If=1A，需串联7Ω电阻;对敏感电路可并联自恢复保险丝(PPTC)实现过流自保护。　　电压箝位：并联双向TVS二极管时，其击穿电压应略高于电路工作电压峰值(如12V系统选15V TVS)，可抑制ESD或雷电感应脉冲。　　4.热管理与布局优化　　散热设计：功率二极管必须加装散热片，材料推荐铝合金(导热系数200W/m·K)，接触面涂抹导热硅脂(热阻<0.1℃·cm²/W);　　PCB布局：高功率二极管周围保留≥2mm禁布区，避免与发热元件(如MOS管)相邻;多二极管并联时采用镜像布局，保证电流均流。　　5.电路级预防措施　　参数监控：在关键电路中串联采样电阻，通过运放构建过流检测电路，触发后切断电源或启动限流模式;　　冗余设计：对不可修复场景(如航空航天)，可采用N+1二极管并联备份，单管失效时负载自动分配至健康管。　　示例场景：在开关电源设计中，选用600V/10A快恢复二极管，串联1Ω水泥电阻限流，并联1.5KE200CA型TVS管，配合L型散热片(尺寸50×30×10mm)，实测在满载40℃环境下连续工作1000小时，壳温稳定在65℃以下，未出现性能衰减。　　通过系统化的选型、安装规范及保护设计，可有效延长二极管使用寿命，提升电路可靠性。
2025-06-09 14:21 reading：608
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