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電子產品開發使用轉向二極管進行電路保護
在電子產品中，電流也會發生溢出這種情況。但是，您會很快聽到爆裂的聲音，火花和/或刺耳的氣味，而不是潮濕的地板。那么，我們如何確保電子設備不會發生這種情況？答案是轉向二極管。
轉向二極管不是特定種類的二極管。取而代之的是，該術語描述了二極管是如何用于引導或引導電流遠離其通常路徑的。要完全了解什么是轉向二極管，讓我們快速回到二極管的基礎知識。
二極管是由PN結組成的半導體。在正向偏置配置中，將正電壓施加到陽極（P），將負電壓施加到陰極（N）。當施加的電壓超過必要的閾值（對于硅二極管通常為0.7V）時，電流開始流動。
當陽極被提供負電壓而陰極被提供正電壓時，二極管被稱為反向偏置。當反向偏置時，不允許電流流過，并且耗盡區上的電壓會增加。當反向偏置電壓超過二極管的擊穿電壓時，PN結將被破壞，從而使電流流經損壞的組件。
轉向二極管充分利用了正向和反向偏置特性。轉向二極管旨在為特殊情況下的電流創建應急路徑。正常情況下，轉向二極管處于反向偏置狀態。
轉向二極管應用
在電子產品中，您會發現轉向二極管廣泛用于保護組件免受瞬態事件（如電涌和ESD）的影響。這些事件涉及電壓和電流的突然升高，可能會損壞引腳和半導體IC。轉向二極管通常用于保護以太網，RS232 / RS485和I / O端口。
顯示轉向二極管的簡單示意圖。
上圖顯示了用于保護電路免受瞬態事件影響的轉向二極管的典型配置。在正常情況下，D1和D2都是反向偏置的。當接地連接器上出現瞬態電壓時，D2激活以將其引導離開電路側。
類似地，當連接器上的電壓上升到高于Vcc時，D1導通以將過多的電流從電路中轉移出去。當電流轉移到Vcc時，存在電流可能流過并損壞其他組件的風險，這解釋了額外的齊納二極管的位置。齊納二極管將為過量電流從Vcc流向地面提供安全的路徑。
轉向二極管陣列的設計技巧
轉向二極管陣列可保護通信端口免受浪涌和ESD的影響。
您無需選擇在每個連接器上都放置幾個二極管，而是可以選擇轉向二極管陣列，該陣列可作為單個組件或緊湊組件使用。這樣既節省空間，又有效地保護電路。
保護高速通信接口時，請務必選擇低電容的轉向二極管。通常，轉向二極管陣列會在通信跡線上引入小于2 pf的電流。具有低電容對于防止信號失真很重要。
放置對于確保轉向二極管陣列的有效性也至關重要。二極管應放置在連接器和要保護的組件之間。理想情況下，您需要將轉向二極管陣列靠近連接器放置。這樣做可以最大程度地降低在二極管開始導通之前過多電流流入組件的風險。