电子入门：二极管的种类、符号和应用，干货汇总
电子元件家族当中，有一种只允许电流由单一方向流过，具有两个电极的元件，称为二极管，英文是“Diode”，是现代电子产业的基石。
此片文章只讲应用，不讲原理
二极管分类
| 名称 | 功能 | 实物 | 型号 |
|---|---|---|---|
| 整流二极管 | 用于将交流电压转换为直流电压，常见于AC/DC转换电路中，如全波整流、半波整流等。 | 如：1n4007 | |
| 开关二极管 | 用在需要快速切换的电路中，如数字电路中的逻辑门、高频开关电源等 | 如：1n4148 | |
| 稳压二极管 | 稳压二极管在反向偏置状态下，当电压达到某一特定值时开始导通，维持电压稳定，用于电压基准、过压保护等领域 | ||
| 检波二极管 | 用于从高频调幅信号中检出低频信号，常用于无线电接收机的解调部分 | ||
| 钳位二极管 | 用于限制电路中可能出现的电压，将电压钳位在特定的电位，如电源电压过参考地，保护电路不受过压损伤。常见于芯片输入输出管脚的防护 | ||
| 续流二极管 | 二级管通常用在感性负载（如电机、变压器、继电器线圈）的电路中，防止因电流突变产生的反向电动势对开关器件和其他电路元件造成损害。常见于DCDC的buck电路中。 | ||
| 瞬态电压抑制二极管（TVS管） | TVS管是一种保护器件，用于抑制雷击、静电放电等引起的浪涌电压。usb接口防静电常用 |
封装扩展
二极管封装形式多样，常见的有表面贴装封装、穿孔封装、功率封装等，以下是一些常见的二极管封装类型：
表面贴装封装（SMT）
SOT 系列
- SOT-23 ：是一种常见的表面贴装封装，具有三个引脚，尺寸较小，常用于低功率的信号处理、小电流控制等电路中，如手机、平板电脑等便携式电子设备中的小信号二极管。
- SOT-223：与 SOT-23 类似，但尺寸稍大，能承受的电流和功率也相对较大，可用于一些对功率要求稍高的场合，如小型电源模块中的二极管。
- SOT-323：体积更小，适用于高密度安装的电路板，在一些空间极其有限的微型电子设备中应用较多。
SOD 系列
- SOD-123：超小型表面贴装二极管封装，适用于便携式设备和高密度电路板，例如智能手表、蓝牙耳机等设备中的二极管。
- SOD-523
- SOD-923：尺寸比 SOD-123 还要小，主要应用于对空间要求极高的微型电子产品中，如一些小型传感器、微型摄像头模块中的二极管。
SMA、SMB、SMC
- SMA：适用于功率较小的二极管，具有较好的高频性能，常用于通信设备、计算机主板等电路中的小功率信号处理二极管。
- SMB：尺寸稍大，适用于中等功率的二极管，可用于一些功率稍高的信号整流、稳压等电路，如小型充电器中的二极管。
- SMC：比 SMB 更大，适用于高功率二极管，能够承受较大的电流和功率，常用于电源模块、逆变器等大功率电路中。
穿孔封装（PTH）
- 轴向引线封装：如 DO-41、DO-15、DO-27 等，以柱状形态呈现，两端引出金属引脚，制作工艺简单、成本低，适用于低功率应用，常见于一些传统的电子设备，如电视机、收音机等中的普通整流二极管。
- 单列直插封装：具有较长的引脚，可直接插入到电路板上的孔中进行焊接，适用于需要手动焊接的应用，如一些实验电路、维修电路中的二极管。
- 双列直插封装：有两排引脚，通常用于功率较大的整流桥等场合，能够承受较大的电流和功率。
功率封装
- TO-220：适用于高电流、高功率的场合，具有三个引脚，中间引脚通常为散热片连接引脚，广泛应用于各种功率电子设备中，如电源适配器、开关电源、功率放大器等中的功率二极管。
- TO-247：常用于几百安到几千安的大电流二极管，散热性能和机械稳定性好，能承受较大的功率，主要应用于大功率的电源模块、变频器、电动汽车充电桩等设备中。
- 螺栓型封装：适用于更大容量的二极管，如几百安到几千安的快恢复二极管，通过螺栓将二极管固定在散热器或安装板上，以实现良好的散热和机械固定，常用于高压、大电流的电力电子设备中。
特殊封装
- 陶瓷封装：如 TO-92、TO-92L 等，具有耐磨、抗振动、温度系数低的特点，适用于高频电路和高压电路，常见于汽车电子系统、LED 照明设备、医疗器械等领域。
- 玻璃封装：具有良好的绝缘性能和密封性，适用于高压和高温环境，如一些高压二极管、稳压二极管等会采用玻璃封装。
- 裸芯片封装：将二极管裸露的芯片粘贴在基板或陶瓷载体上，没有额外的保护壳，常用于特殊应用和集成电路中，如一些高端的射频电路、微波电路中的二极管。
应用
开关
二极管，可以作为开关器件使用。当二极管正向偏置时，它允许电流通过，相当于开关“开”的状态；而当它反向偏置时，几乎不导电，相当于开关“关”的状态。
整流
整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电，这就是交流电的整流过程，整流电路主要由整流二极管组成。
稳压
具备稳压作用的二极管叫做稳压二极管，英文名称Zener diode，又叫齐纳二极管。利用PN结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变，其基本电路结构如下图所示。
钳位
在一些ADC检测电路中会用两个二极管进行钳位保护，原理很简单，0.7V为D1和D2的导通压降，Vin进来的电压大于等于3.3V+0.7V时，D35导通，Vout会被钳位在4V；Vin小于等于-0.7V时，Vout被钳位在-0.7V左右。
续流
续流二极管都是并联在线圈（感性元器件）的两端，线圈在通过电流时，会在其两端产生感应电动势。当电流消失时，其感应电动势会对电路中的原件产生反向电压。当反向电压高于原件的反向击穿电压时，会把原件如三极管，等造成损坏。
续流二极管并联在线两端，当流过线圈中的电流消失时，线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉，保护了电路中其他元件的安全。
又或者BUCK芯片电路中的续流二极管。
检波
峰值检波电路是对输入信号幅值的最大值进行检测，其工作原理是：当输入电压幅度大于二极管正向电压时，二极管导通，输出电压加在电容C1上，电容两端充电完毕，当输入电压幅值低于先前输入电压幅值时，二极管处于反偏截止状态。
此时，电容两端的电压基本保持不变；若再输入信号，输入电压幅度必须高于此时电容两端的电压（即加在二极管的正向电压），二极管才能导通。
倍压
图是一个2倍压电路原理图，其工作过程大概分析如下：
电源负半周时，二极管D1导通，D2截止，电流从电源下端流出经过D1, C1回到电源，因此电容C1右正左负，如下图中红色箭头。电源正半周时，电容C1上的电压叠加电源电压，使二极管D2导通，二极管D1截止，电容C2上正下负，峰值电压可达2倍电源的峰值电压，即实现二倍压。
该半周期时电流走向，如下图中桔色箭头所示：
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