开关二极管的导通与截止切换速度及应用举例

二极管具有导通和截止两种状态，它对应着开关的“开（接通）”和“关（断开）”两种状态，当二极管加正向偏压时，正极电压高于负极电压，二极管导通，相当于开关闭合，当极管加反向偏压时，正极电压低于负极电压，二极管截止，相当于开关闭合。

1.特点

在开关进行开、关状态切换时，需要一定的切换时间，同样的，二极管由一种状态转换到另一种状态也需要一定的时间，二极管从导通状态转换到截止状态所需的时间称为反向恢复时间，二极管从截止状态转换到导通状态所需的时间称为开通时间，二极管的反向恢复时间要远大于开通时间。故通常只给出二极管反向恢复时间。

为了达到良好的开、关效果，要求开关二极管的导通、截止切换速度很快，即要求开关二极管的反向恢复时间要小。开关二极管具有开关速度快、体积小、寿命长、可靠性高等特点，广泛应用于电子设备的开关电路、检波电路、高频和脉冲整流电路及自动控制电路中。

2.种类

开关二极管种类很多，如普通开关二极管、高速开关二极管、超高速开关二极管、低功耗开关二极管、高反压开关二极管和硅电压开关二极管等。

1）普通开关二极管。常用的国产普通开关二极管有2AK系列锗开关二极管（如2AK1）。

2）高速开关二极管。高速开关二极管较普通开关二极管的反向恢复时间更短，开、关频率更快。常用的国产高速开关二极管有2CK系列（2CK13），进口高速开关二极管有1N系列（如1N4148）、1S系列（如1S2471）、1SS系列（有引线塑封）和RLS系列（表面安装）。

3）超高速开关二极管。常用的超高速二极管有1SS系列（有引线塑封）和RLS系列（表面封装）。

4）低功耗开关二极管。低功耗开关二极管的功耗较低，但其零偏压电容和反向恢复时间值均较高速开关二极管低。常用的低功耗开关二极管有RLS系列（表面封装）和1SS系列（有引线塑封）。(www.xing528.com)

5）高反压开关二极管。高反压开关二极管的反向击穿电压均在220V以上，但其零偏压电容和反向恢复时间值相对较大。常用的高反压开关二极管有RLS系列（表面封装）和1SS系列（有引线塑封）。

6）硅电压开关二极管。硅电压开关二极管是一种新型半导体器件，有单向电压开关二极管和双向电压开关二极管之分，主要应用于触发器、过电压保护电路、脉冲发生器及高压输出、延时、电子开关等电路。单向电压开关二极管也称转折二极管，其正向为负阻开关特性（即当外加电压升高到正向转折电压值时，开关二极管由截止状态变为导通状态，即由高阻转为低阻），反向为稳定特性；双向电压开关二极管的正向和反向均具有相同的负阻开关特性。

最常用的开关二极管有1N4148、1N4448，两者均采用透明玻壳封装，靠近黑色环的引脚为负极，它们可以代换国产大部分2CK系列型号的开关二极管。1N4148、1N4448的参数见表4-2。

表4-2 1N4148、1N4448的参数

3.应用

开关二极管的应用举例如图4-8所示。从A点输入的U_i信号要到达B点输出，必须经过二极管VD，当控制电压为正电压时，二极管导通，U_i信号经C₁、VD、C₂到达B点输出，当控制电压为负电压时，二极管截止，U_i信号无法通过VD，不能到达B点，二极管VD在该电路相当于一个开关，其通断受电压控制，故又称为电子开关。

图4-8 开关二极管的应用举例