开关二极管

开关二极管，也称作快速恢复整流二极管或肖特基二极管，是一种用于电路控制和电源管理的电子元件。在其正向电压下，它可以像普通二极管一样导通电流；而在反向电压下，则表现出很高的电阻值。

1.开关二极管的工作原理

当开关二极管处于正向电压状态时，由于少数载流子进入P型区域中，使得P型区域具备了相对较高的浓度，因此受到高浓度PN结效应的影响，大量电子会涌入N型区域，并与原本就在该区域内的电子一起形成电子流动。

2.开关二极管的工作特性

开关二极管具有非常低的正向电压降（0.3-0.5V），因此在方便驱动和缩小电源负载时应用广泛；同时，它的反向漏电流非常小，保证了长期稳定的运行状态。然而，这种纯硅制造的二极管无法承受高功率输出，因为其自热效应会导致温度上升。为了解决这个问题，产生了多种改进型开关二极管。

3.开关二极管的种类

常见的几种改进型开关二极管包括：

1. 扩展结开关二极管（ESD）：加入侧向PN结使其能够支持高电压并面对电静电放电（ESD）保护
2. Metal-Oxide-Semiconductor场效应晶体管敏捷开关二极管（MOSFET SJ）：集成了MOSFET和二极管，具有快速开启和关闭时间及相对较大功率处理能力
3. Insulated Gate Bipolar Transistor（IGBT）开关二极管：能在众多高压高功率应用场景中使用，同时内部打通的NPN型晶体管和P-channel开关二极管减小了PNP型晶体管的开启阻力，增强了它的电流承接能力