整流二极管是电子电路中实现交流转直流的核心元件,其分类可依据材料特性､结构设计及功能应用进行系统划分,具体分类如下:
一､按材料类型划分
- 硅整流二极管
硅材料因耐压高(可达数千伏)､热稳定性好(工作温度55℃至150℃)及低漏电流特性,成为主流选择｡典型型号如1N4007(1A/1000V),广泛应用于电源适配器､充电器等工频整流场景｡
- 锗整流二极管
锗材料导通压降低(约0.3V),但反向耐压一般不超过100V,且高温下漏电流较大｡早期用于低压收音机检波电路,现基本被硅器件替代｡
二､按结构工艺划分
- 面接触型二极管
采用PN结面积较大的结构,允许通过数安培电流,反向恢复时间约微秒级｡如1N5408(3A/1000V)常用于工频整流桥,适用于变压器二次侧滤波｡
- 肖特基势垒二极管
利用金属半导体接触形成势垒,导通压降低至0.150.45V,反向恢复时间极短(纳秒级)｡MBR系列(如MBR20100CT)广泛应用于开关电源输出整流,可显著降低高频损耗｡
三､按频率特性划分
- 工频整流二极管
针对50/60Hz设计,注重高耐压和大电流能力｡例如GBU808整流桥可在800V电压下处理8A电流,用于交流电机驱动电源｡
- 高频整流二极管
快恢复二极管(FRD):反向恢复时间50500ns,如UF4007用于变频器续流回路｡
超快恢复二极管:恢复时间<50ns,FFH30S60S适用于IGBT驱动保护｡
肖特基二极管:适合MHz级开关频率,如SS56用于DCDC变换器同步整流｡
四､按特殊功能划分
- 雪崩整流二极管
通过精确控制掺杂浓度,使其在反向击穿时呈现可控雪崩效应,如STTH系列适用于电焊机等存在电压尖峰的场景｡
- 桥式整流堆
集成四个二极管构成全桥结构,如KBPC5010可简化电路布局,直接处理220VAC输入整流｡
- 高压堆栈二极管
采用多芯片串联封装,耐压可达数十kV,典型应用包括X光机高压发生器｡
五､按封装形式划分
- 轴向引线封装
DO41(1N400x)､DO15(1N540x)等直插封装,便于手工焊接维修｡
- 表面贴装封装
SMA(1A)､SMB(2A)､DPAK(5A)等贴片型号适应自动化生产,如SMA封装的SS14常用于主板电源模块｡
技术选型要点
电压裕量:实际工作峰值电压应低于额定VRRM的70%
电流降额:连续工作电流建议不超过IF(AV)的50%
热管理:计算结温Tj=Ta+Pd×Rθja,确保不超过规格书限值
例如,设计12V/5A输出的开关电源时,次级整流可选用MBRB1645(16A/45V肖特基),其0.5V压降较硅二极管减少75%的导通损耗,显著提升整体效率｡高频特性还能降低EMI干扰,符合现代电源设计需求｡
此分类体系从物理特性到应用场景层层递进,工程师可依据具体电路参数(电压､频率､效率要求等)精准选型,实现性能与成本的优化平衡｡
