普通二極管（整流二極管）、TVS（瞬態抑制二極管）、Schottky（肖特基二極管）、Zener （齊納二極管，也稱穩壓二極管）主要特點及區別和使用

1. 簡單介紹

整流二極管（普通二極管）

主要關心其正向電流、反向定額電壓可以很大

快速恢復二極管

恢復過程特別是反向恢復時間很短

TVS

TVS(Transient Voltage Suppressor)二極管，又稱為瞬態抑制二極管，是普遍使用的一種新型高效電路保護器件，它具有極快的響應時間（亞納秒級）和相當高的浪涌吸收能力。當它的兩端經受瞬間的高能量沖擊時，TVS能以極高的速度把兩端間的阻抗值由高阻抗變為低阻抗，以吸收一個瞬間大電流，把它的兩端電壓箝制在一個預定的數值上，從而保護后面的電路元件不受瞬態高壓尖峰脈沖的沖擊。

Schottky

 

肖特基二極管是以其發明人肖特基博士（Schottky）命名的，SBD是肖特基勢壘二極管（SchottkyBarrierDiode,縮寫成SBD）的簡稱。SBD不是利用P型半導體與N型半導體接觸形成PN結原理制作的，而是利用金屬與半導體接觸形成的金屬－半導體結原理制作的。因此，SBD也稱為金屬－半導體（接觸）二極管或表面勢壘二極管，它是一種熱載流子二極管。

Zener

穩壓二極管，英文名稱Zener diode，又叫齊納二極管。利用pn結反向擊穿狀態，其電流可在很大范圍內變化而電壓基本不變的現象，制成的起穩壓作用的二極管。 此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導體器件.在這臨界擊穿點上，反向電阻降低到一個很小的數值，在這個低阻區中電流增加而電壓則保持恆定，穩壓二極管是根據擊穿電壓來分檔的，因為這種特性，穩壓管主要被作為穩壓器或電壓基准元件使用。穩壓二極管可以串聯起來以便在較高的電壓上使用，通過串聯就可獲得更高的穩定電壓。

2.主要特點

TVS

在規定的反向應用條件下，當承受一個高能量的瞬時過壓脈沖時，其工作阻抗能立即降至很低的導通值，允許大電流通過，並將電壓箝制到預定水平，從而有效地保護電子線路中的精密元器件免受損壞。

1. TVS能承受的瞬時脈沖功率可達上千瓦，其箝位響應時間僅為1ps（10^-12S）。
2. TVS允許的正向浪涌電流在T =25℃，T=10ms條件下，可達50～200A 。
3. 雙向TVS可在正反兩個方向吸收瞬時大脈沖功率，並把電壓箝制到預定水平，雙向TVS適用於交流電路，單向TVS一般用於直流電路。
4. 單向TVS的V-I特性，單向TVS的正向特性與普通穩壓二極管相同，反向擊穿拐點近似“直角”為硬擊穿，為典型的PN結雪崩器件。
5. 雙向TVS的V-I特性，雙向TVS的V-I特性曲線如同兩只單向TVS“背靠背”組合，其正反兩個方向都具有相同的雪崩擊穿特性和箝位特性，正反兩面擊穿電壓的對稱關系為：0.9≤V(BR)(正) /V（BR）(反) ≤1.1，一旦加在它兩端的干擾電壓超過箝位電壓Vc就會立刻被抑制掉，雙向TVS在交流回路應用十分方便。

常見參數及選用說明：

1. 擊穿電壓V(BR) 器件在發生擊穿的區域內，在規定的試驗電流I(BR) 下，測得器件兩端的電壓稱為擊穿電壓，在此區域內，二極管成為低阻抗的通路。
2. 最大反向脈沖峰值電流IPP，在反向工作時，在規定的脈沖條件下，器件允許通過的最大脈沖峰值電流。IPP與最大箝位電壓Vc(MAX) 的乘積，就是瞬態脈沖功率的最大值。 說明：使用時應正確選取TVS，使額定瞬態脈沖功率PPR大於被保護器件或線路可能出現的最大瞬態浪涌功率。
3. 最大反向工作電壓VRWM（或變位電壓）器件反向工作時，在規定的IR下，器件兩端的電壓值稱為最大反向工作電壓VRWM。通常VRWM =（0.8~0.9）V (BR) 。說明：在這個電壓下，器件的功率消耗很小。使用時，應使VRWM 不低於被保護器件或線路的正常工作電壓。
4. 最大箝位電壓Vc(max ) 在脈沖峰值電流Ipp 作用下器件兩端的最大電壓值稱為最大箝位電壓。 說明：使用時，應使Vc(max )不高於被保護器件的最大允許安全電壓。
5. 反向脈沖峰值功率PPR TVS的PPR取決於脈沖峰值電流IPP和最大箝位電壓Vc(max )，除此以外，還和脈沖波形、脈沖時間及環境溫度有關。
6. 按極性可分為：單極性和雙極性兩種；按用途可分為：通用型和專用型；按封裝和內部結構可分為：軸向引線二極管、雙列直插TVS陣列、貼片式和大功率模塊等。

Schottky

SBD具有開關頻率高和正向壓降低等優點，但其反向擊穿電壓比較低，大多不高於60V，最高僅約100V，以致於限制了其應用范圍。

1. 由於肖特基勢壘高度低於PN結勢壘高度，故其正向導通門限電壓和正向壓降都比PN結二極管低（約低0.2V）。
2. 由於SBD是一種多數載流子導電器件，不存在少數載流子壽命和反向恢復問題。SBD的反向恢復時間只是肖特基勢壘電容的充、放電時間，完全不同於PN結二極管的反向恢復時間。由於SBD的反向恢復電荷非常少，故開關速度非常快，開關損耗也特別小，尤其適合於高頻應用。但是，由於SBD的反向勢壘較薄，並且在其表面極易發生擊穿，所以反向擊穿電壓比較低。由於SBD比PN結二極管更容易受熱擊穿，反向漏電流比PN結二極管大。
3. 當所承受的反向耐壓提高時，其正向壓降會高得不滿足要求故多用於200V以下的低壓場合；反向漏電流較大且對溫度敏感，因此反向穩態損耗不能忽略，必須嚴格限制其工作溫度。

應用

1. 最顯著的特點為反向恢復時間極短（可以小到幾納秒），正向導通壓降僅0.4V左右。
2. 其多用作高頻、低壓、大電流整流二極管、續流二極管、保護二極管，也有用在微波通信等電路中作整流二極管、小信號檢波二極管使用。

肖特基二極管特性曲線

Zener

穩壓二極管的伏安特性曲線的正向特性和普通二極管差不多，當反向電壓臨近反向電壓的臨界值時，反向電流驟然增大，稱為擊穿，在這一臨界擊穿點上，反向電阻驟然降至很小值。盡管電流在很大的范圍內變化，而二極管兩端的電壓卻基本上穩定在擊穿電壓附近，從而實現了二極管的穩壓功能。

主要參數

1. Uz— 穩定電壓
   指穩壓管通過額定電流時兩端產生的穩定電壓值。該值隨工作電流和溫度的不同而略有改變。由於制造工藝的差別，同一型號穩壓管的穩壓值也不完全一致。例如，2CW51型穩壓管的Vzmin為3.0V, Vzmax則為3.6V。
2. Iz— 額定電流
   指穩壓管產生穩定電壓時通過該管的電流值。低於此值時，穩壓管雖並非不能穩壓，但穩壓效果會變差;高於此值時，只要不超過額定功率損耗，也是允許的，而且穩壓性能會好一些，但要多消耗電能。
3. Rz— 動態電阻
   指穩壓管兩端電壓變化與電流變化的比值。該比值隨工作電流的不同而改變，一般是工作電流愈大，動態電阻則愈小。例如，2CW7C穩壓管的工作電流為 5mA時，Rz為18Ω;工作電流為1OmA時，Rz為8Ω;為20mA時，Rz為2Ω ; > 20mA則基本維持此數值。
4. Pz— 額定功耗
   由芯片允許溫升決定，其數值為穩定電壓Vz和允許最大電流Izm的乘積。例如2CW51穩壓管的Vz為3V，Izm為20mA，則該管的Pz為60mW
5. α---溫度系數
   如果穩壓管的溫度變化，它的穩定電壓也會發生微小變化，溫度變化1℃所引起管子兩端電壓的相對變化量即是溫度系數。
   一般說來穩壓值低於6V屬於齊納擊穿，溫度系數是負的；高於6V的屬雪崩擊穿，溫度系數是正的。這就是為什么穩壓值為15V的穩壓管其穩壓值隨溫度逐漸增大的，而穩壓值為5V的穩壓管其穩壓值隨溫度逐漸減小的原因。
6. IR— 反向漏電流
   指穩壓二極管在規定的反向電壓下產生的漏電流。例如2CW58穩壓管的VR=1V時，IR=O.1uA;在VR=6V時，IR=10uA。