肖特基和齐纳二极管_齐纳二极管的作用

普通二极管，齐纳二极管，肖特基二极管的符号：

瞬态电压抑制（TVS）二极管是一种特殊的齐纳二极管，其符号如下：

普通二极管

普通二极管由n类型 的半导体和p类型的半导体结合而成。

硅材料制成的二极管的正向正向导通电压为0.7V. 由于PN结存在耗尽区（depletion region）, 其反向击穿电压要大于肖特基二极管。

普通二极管常被用在较高电压的全波整流和半波整流电路中。在一些应用中，利用二极管的0.7V正向导通电压的特性，在需要限制电压高于0.7V的电路中，也被用在钳位电路中。

齐纳二极管（Zener diode）：

由高掺杂的P-N结制成。

当反向电压等于其击穿电压时，其电阻急剧下降。此时，尽管其反向电流发生了很大变化，其反向电压变化很小。因此，常利用其反向特性作为稳压二极管使用。

利用齐纳二极管的反向导通的恒压特性，齐纳二极管常被用作稳压电路用。

肖特基二极管（Schottky diode）:

由金属-半导体结制成。金属-半导体结之间不存在耗尽区。

肖特基二极管的金属-半导体结的正向导通电阻很小，允许大的电流通过，导通电压较低，为0.3-0.7V. 反向漏电流大于常规PN结二极管。

反向恢复时间

当二极管由正向导通状态变为截至状态时，其正向导通电流会经过一段时间才能减小到为0. 这段时间被称为反向恢复时间，如下图

肖特基二极管的反向恢复时间很小。相比于标准二极管，齐纳二极管的反向恢复时间也较小。

肖特基二极管的低导通电压特性，使其常被应用在数字电路的与、或、非门电路中，在低压整流电路中，也常用其作为低压整流电路。

瞬态电压抑制（Transient Voltage Suppress，TVS）二极管

TVS管是一种特殊的齐纳二极管[3]。齐纳二极管常被用做稳压二极管，工作在反向导通区域。而TVS管常被用做ESD保护电路，通常当没有静电高压时，工作在反向截至区域，一旦有瞬时静电高压时，工作在反向导通区域。

具有纳秒级的快速响应的特性以及大的瞬时浪涌电流吸收能力，常用作静电放电（Electrical Statics Discharge, ESD）保护电路, 当电路接口上出现静电时，会产生瞬时高压，TVS二极管能够瞬间导通，吸收静电放电产生的能量，并将接口电路的电压钳位在某一范围内，保护内部电路不被高压击穿损坏[2]。

TVS管的参数指标有;

1. 漏电流 ${\mathrm{I}}_R$：TVS管上的电压小于最大方向漏电压时的电流
2. 最大反向漏电压 (Standoff Voltage, ${\mathrm{V}}_r$)：电流未发生显著增加的最小电压
3. 击穿电压 (Breakdown Voltage , ${\mathrm{I}}_{BR}$)：电流开始显著增加的电压
4. 钳位电压(Clamping Voltage, ${\mathrm{V}}_C$)：TVS管瞬时导通的电压
5. 寄生电容：TVS管截至时表现出的并联电容
6. 寄生电感：TVS管瞬时导通时，表现出的串联电感
7. 能够吸收的能量：TVS管能够瞬时吸收的能量

上图摘自Littelfuse[4]

参考文献：

[1]. 二极管知识 https://www.hnhcart.com/blogs/active-components/difference-between-general-diode-schottky-diode-and-zener-diode
[2]. Digikey二极管介绍 https://forum.digikey.com/t/difference-between-tvs-and-zener-diodes/515
[3]. Toshiba公司的二极管介绍 https://toshiba.semicon-storage.com/content/dam/toshiba-ss-v3/master/en/semiconductor/knowledge/e-learning/discrete/discrete-basic-chap2_en.pdf
[4].Littelfuse公司的二极管介绍 https://www.littelfuse.com/media?resourcetype=datasheets&itemid=620a3cb5-3282-4670-8b03-66f21bc75523&filename=littelfuse_tvs_diode_p6ke_datasheet.pdf
[5]. Vishay公司的二极管介绍 https://www.vishay.com/docs/49639/49639.pdf

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