整流二極管是電子電路中實現(xiàn)交流轉直流的核心元件,其分類可依據(jù)材料特性?結構設計及功能應用進行系統(tǒng)劃分,具體分類如下:
一?按材料類型劃分
- 硅整流二極管
硅材料因耐壓高(可達數(shù)千伏)?熱穩(wěn)定性好(工作溫度55℃至150℃)及低漏電流特性,成為主流選擇?典型型號如1N4007(1A/1000V),廣泛應用于電源適配器?充電器等工頻整流場景?
- 鍺整流二極管
鍺材料導通壓降低(約0.3V),但反向耐壓一般不超過100V,且高溫下漏電流較大?早期用于低壓收音機檢波電路,現(xiàn)基本被硅器件替代?
二?按結構工藝劃分
- 面接觸型二極管
采用PN結面積較大的結構,允許通過數(shù)安培電流,反向恢復時間約微秒級?如1N5408(3A/1000V)常用于工頻整流橋,適用于變壓器二次側濾波?
- 肖特基勢壘二極管
利用金屬半導體接觸形成勢壘,導通壓降低至0.150.45V,反向恢復時間極短(納秒級)?MBR系列(如MBR20100CT)廣泛應用于開關電源輸出整流,可顯著降低高頻損耗?
三?按頻率特性劃分
- 工頻整流二極管
針對50/60Hz設計,注重高耐壓和大電流能力?例如GBU808整流橋可在800V電壓下處理8A電流,用于交流電機驅動電源?
- 高頻整流二極管
快恢復二極管(FRD):反向恢復時間50500ns,如UF4007用于變頻器續(xù)流回路?
超快恢復二極管:恢復時間<50ns,FFH30S60S適用于IGBT驅動保護?
肖特基二極管:適合MHz級開關頻率,如SS56用于DCDC變換器同步整流?
四?按特殊功能劃分
- 雪崩整流二極管
通過精確控制摻雜濃度,使其在反向擊穿時呈現(xiàn)可控雪崩效應,如STTH系列適用于電焊機等存在電壓尖峰的場景?
- 橋式整流堆
集成四個二極管構成全橋結構,如KBPC5010可簡化電路布局,直接處理220VAC輸入整流?
- 高壓堆棧二極管
采用多芯片串聯(lián)封裝,耐壓可達數(shù)十kV,典型應用包括X光機高壓發(fā)生器?
五?按封裝形式劃分
- 軸向引線封裝
DO41(1N400x)?DO15(1N540x)等直插封裝,便于手工焊接維修?
- 表面貼裝封裝
SMA(1A)?SMB(2A)?DPAK(5A)等貼片型號適應自動化生產(chǎn),如SMA封裝的SS14常用于主板電源模塊?
技術選型要點
電壓裕量:實際工作峰值電壓應低于額定VRRM的70%
電流降額:連續(xù)工作電流建議不超過IF(AV)的50%
熱管理:計算結溫Tj=Ta+Pd×Rθja,確保不超過規(guī)格書限值
例如,設計12V/5A輸出的開關電源時,次級整流可選用MBRB1645(16A/45V肖特基),其0.5V壓降較硅二極管減少75%的導通損耗,顯著提升整體效率?高頻特性還能降低EMI干擾,符合現(xiàn)代電源設計需求?
此分類體系從物理特性到應用場景層層遞進,工程師可依據(jù)具體電路參數(shù)(電壓?頻率?效率要求等)精準選型,實現(xiàn)性能與成本的優(yōu)化平衡?
