开关二极管与并联二极管的基本原理
开关二极管是一种专为快速通断设计的半导体器件，具有极低的导通电阻和极快的反向恢复时间。它广泛应用于数字电路、电源管理、信号切换等场景。而并联二极管则常用于保护电路或实现特定功能，如防止反向电压损坏、提供续流路径等。
1. 开关二极管的核心功能
- 高速开关特性：开关二极管可在纳秒级时间内完成导通与截止，适用于高频开关应用。
- 低正向压降：减少能量损耗，提升系统效率。
- 高反向耐压能力：能承受较高的反向电压，保障电路安全。
2. 并联二极管的典型应用场景
- 续流保护（Flyback Protection）：在电感负载（如继电器、电机）关闭时，为感应电动势提供释放路径，避免电压尖峰损坏开关元件。
- 钳位作用：将电压限制在安全范围内，防止过压击穿。
- 多路信号隔离：在多通道数据传输中，通过并联二极管实现信号方向控制与隔离。
两者协同工作的实际案例分析
以一个典型的开关电源电路为例：当主开关管（如MOSFET）关闭时，电感产生反向电动势。此时，与开关管并联的二极管（称为续流二极管或肖特基二极管）立即导通，为电感电流提供回路，防止电压骤升损坏开关管。这一过程正是开关二极管与并联二极管协同工作的典范。
3. 选型注意事项
- 考虑反向恢复时间（trr）：对于高频应用，应选择快速恢复或超快速恢复二极管。
- 注意正向压降与功耗平衡：低压降可减少发热，但可能牺牲响应速度。
- 并联二极管需匹配主电路电流等级，避免过载烧毁。