整流管与肖特基在电路中的主要作用和区别

整流管（通常指标准PN结二极管）和肖特基二极管在电路中的核心作用都是整流，即将交流电转换为直流电。然而，由于它们结构不同，导致特性有显著差异，因此它们被应用在不同的场景。下面我们详细拆解它们的作用和区别。

 

一.核心共同作用：整流

 

整流是它们最主要、最常见的功能。无论是简单的电源适配器还是复杂的电脑电源，都需要将电网的交流电转换成电子设备所需的直流电。
 

工作原理：利用二极管的单向导电性——只有当阳极电压高于阴极电压（正向偏置）时，电流才能通过；反之（反向偏置），电流几乎无法通过。
 

典型电路：半波整流、全波整流、桥式整流。
 

变压器U2正半周时电路通路

二.关键差异与应用场景

 

虽然都能整流，但选择哪一个取决于具体应用对效率、速度和电压的要求。它们的核心差异源于物理结构：
 

整流管：基于PN结。
 

肖特基二极管：基于金属-半导体结。
 

特性	普通整流管（PN结二极管）	肖特基二极管
导通压降(Vf)	较高(0.7V - 1.1V)	很低(0.2V - 0.5V)
开关速度	较慢(反向恢复时间长) 几百几十ns	极快(几乎无反向恢复电荷)ns
反向漏电流	较低	较高
反向耐压(Vr)	可以很高(可达数千伏)	通常较低(一般<200V)
核心特点	结实、耐压高、成本低	高效、高速、低压

基于以上差异，它们的应用场景各有侧重：
 

 

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 肖特基二极管的主要应用场景

由于其低功耗和高速度的特点，肖特基二极管主要用于：
 

低压、大电流电源的整流：
 

场景：计算机开关电源（SMPS）的二次侧整流（+12V, +5V, +3.3V输出）、手机充电器、高效率DC-DC转换器。
 

原因：在低输出电压的电路中，普通的0.7V导通压降会带来巨大的功率损耗（功率损耗 = Vf × 电流）。例如，在5V/10A的输出中，使用普通二极管（Vf=1V）会损耗10W，而使用肖特基（Vf=0.3V）仅损耗3W，效率提升非常显著。
 

高频电路和高速开关电路：
 

场景：射频（RF）检波器、混频器、数字电路中的钳位保护、开关电源（频率可达数百kHz至MHz）。
 

原因：极快的开关速度意味着它在高频下工作时不会因为“反向恢复时间”而产生严重的噪声和开关损耗。
 

防止电流倒灌/电源反向保护：
 

场景：在电池供电设备或具有多个电源的系统中，防止电流反向流入电源，损坏设备。
 

原因：低导通压降意味着在正常通路上的电压损失更小，对系统性能影响更小。
 

 

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 普通整流管（PN结）的主要应用场景

由于其高耐压和低成本的特点，普通整流管主要用于：
 

工频电源整流：
 

场景：家用电器、工业设备的电源输入级（桥式整流堆）、电焊机、充电机。
 

原因：电网电压高（220V/380V），频率低（50/60Hz），对开关速度要求不高，但对反向耐压要求很高。肖特基难以承受如此高的电压。
 

高压、小电流整流：
 

场景：CRT显示器的阳极高压、激光发生器电源。
 

原因：这些场合电压可能高达数千甚至数万伏，只有特殊的PN结高压整流管才能胜任。
 

三. 总结与选择指南

 

如果你需要...	应优先选择...
高效率（低损耗）、低电压、大电流、高频高速	肖特基二极管
高反向耐压、高结温、低成本、工频或低频	普通整流管（PN结）

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