信号二极管阵列

在之前的教程中,我们已经看到了关于小开关信号二极管。在本教程中,我们将继续了解信号二极管阵列,其配置即共阳极,共阴极或隔离,最后,作为自由二极管的应用。

介绍

如今,数字通信信号处理设备和其他便携式设备的市场需要开发大量小尺寸的电子元件。由于电路板空间的约束,电路板上的电子元件的多种功能和小型化的集成提供了其他包装技术的要求。

信号二极管用于开关操作、短时波形集中的缓冲电路、高速数据线和其他I/O并行连接端口。这些信号二极管在信号处理和数字通信中有着广泛的应用。

市场上有一系列信号二极管。其中,1N4148系列信号二极管由于其小尺寸,功率要求和其他有用的参数而广泛用于大量电子电路。在下图中,引脚5用于接地。

为了对数字电路板进行对空间要求,信号二极管在并行配置中连接形成称为小信号二极管阵列的阵列。它们在单线或双线封装中封闭在塑料外壳或玻璃盒中,特征在于4到14个二极管,以提供常见的阴极或常见的阳极配置。

1.信号didoe数组

节省空间的信号二极管阵列配置提供静电放电保护,热控制和过电压瞬变。这些优点使二极管阵列,理想地放置在pcb上的电路中。

当信号二极管与各个电源端子串联连接时,然后从不必要的瞬变保护连接在两个信号二极管之间的连接处的数据线,从而数据将继续沿数据线传递。

如果信号二极管以6倍连接,则阵列可以在单个内联封装中保护所有6个数据信号线。信号二极管阵列可用于调节施加到PCB上电路的电压。如果施加的电压超过最大电压额定值,则提供的过量能量将被渗透为可以损坏设备的热量。

2.数据线连接在串联连接的两个信号二极管的连接处

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信号二极管阵列 - 串联

为了保护电路板从过量的电压保护信号二极管可以串联或并行配置连接,以便在极限内提供固定的已知电压。当信号二极管串联连接时,阵列中二极管所需的最大电流相同,并且阵列中的最大电压降为信号二极管阵列中的所有正向电压下降的总和。

在串联配置的信号二极管阵列中,输出电压将是恒定的,不管连接的负载中的电流或施加的输入电压的变化。因此,信号二极管串联组合提供恒压电源。

由于硅二极管的正向压降为0.7 V,并且通过硅二极管的电流发生相当大的变化,因此连接在正向偏置中的信号二极管就构成了简单稳压器的电路。

因此,串联的每个信号二极管的正向压降从输入电压中减去,输入电压通过连接在电路末端的负载电阻产生一定数量的电压。这是由于每个二极管的ON电阻和负载电阻R。

随着串联的许多信号二极管加入,将发生大量的电压偏降。此外,串联连接的信号二极管与负载电阻R充当电压调节器电路。

3.信号二极管串联

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随心所欲二极管

飞轮二极管也被称为反飞二极管、抑制二极管或钳位二极管。自由轮二极管或抑制二极管的组合小信号二极管连接在平行组合在电感负载抑制突然电压峰值时的电源电压或连接电感负载关闭,从而随心所欲二极管防止开关电路损坏。

这些类型的二极管为所连接的负载提供平稳的电流,从而消除负载上的负电压。它主要见于整流器,可能在电力电子中有用。一个通用的飞轮二极管例子是1N4007。

4.简单的飞轮二极管

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工作原理

每当电压源连接到开关和电感器负载时,那么将有两个稳定状态的可能性。在第一情况下,开关关闭时,在作为负载的端部连接的电感器将从所施加的输入电压获得完全能量,因此电路中的所有电流将通过电感器从正端子传递到负端子。。

在第二种情况下,开关打开时,电感负载经历电流的突然下降,并将其与其累积的磁场能量防止。

当施加正电势时,就会有一个大的负电势集中,当施加负电势时,就会有一个大的正电势集中。由于没有通过电流的物理连接,载流子将跨越开关或晶体管的带隙。

5.自由轮子滴草

一个飞轮二极管防止了电荷载流子与电感负载的交叉问题,通过允许电感吸引电流,直到能量穿过二极管和电线在一个连续的环路。

当开关打开时,飞轮二极管作为相对于电感器的正向偏压二极管,允许电感器连续地将电流从正极传导到负极。电感负载处的电压将是飞轮二极管正向电压降的某个函数,二极管的总功耗时间通常为几毫秒。

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选择续流二极管

根据需要的应用程序将选择一个理想的飞轮二极管基于参数,如最大正向电流容量,最小正向电压降和适当的反向击穿电压,最适合在电感电压。

开关转换器中的自由轮二极管应用中最好优选肖特基二极管。现行系列二极管1N4001,1M5400最适合用于消散电感负荷中的能量。

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续航二极管应用

自由轮二极管用于继电器驱动电路、h桥电机驱动电路中感应负载断开时的开关应用。

在过去几年中,通过在某些应用中加入在感应负载处的自由轮二极管,而不是在某些应用中添加肖特基,齐纳和其他类型的二极管,因此已经减少了许多半导体开关类型装置的功能速度,晶体管或任何FET在某些应用中使用肖特基,齐纳和其他类型的二极管已经减少。

但在近年来,由于其改进的快速反馈时间和使用能够在较高的开关频率下运行的超快速半导体材料的使用,因此最常使用自由轮二极管。

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