二极管是一种半导体器件，它包括两个端子，如阳极和阴极。二极管的主要功能是仅允许电流沿一个方向流动，因为它在一个方向上的电阻较小，而在另一个方向上的电阻较高。半导体二极管是最早的半导体电子元件。

　　目前，大多数二极管由硅以及锗(Ge)和砷化镓(GaAs)等其他半导体材料制成。根据应用特性的不同，目前市场上有多种类型的二极管，例如开关二极管就是其中的一种。

　　开关二极管的概念

　　开关二极管的定义为，具有开关功能的二极管称为开关二极管，该二极管专为电路上的开和关而设计。因此，一旦正向提供电压源，它就会提供电流，当反向提供电压源时，它会停止电流供应。

　　与其他类型的二极管相比，该二极管的反向恢复时间短，即从导通状态到完全关断状态所需的时间非常短。开关二极管常用系列有2DK、2AK，主要用于开关电路、电子计算机等，开关二极管符号如下图所示。

　　开关二极管工作原理

　　开关二极管的工作原理是，一旦增加规定的电压，二极管的电阻就会增加。所以二极管是反向偏置的，它作为一个开路开关。同样，当施加的电压低于参考电压时，二极管的电阻将减小，因此二极管处于正向偏置状态，因此它就像一个闭合的开关。

　　开关二极管特性

　　开关二极管的特性主要包括以下几点内容：

　　开机时间；从截止到开启开关二极管所需的时间称为开启时间，这个时间越短越好。

　　反向恢复时间；一旦开关二极管被激活，那么正向电压就可以被分离。开关二极管从导通关断所需的时间称为反向恢复时间。一般来说，这个时间比开启时间要长。

　　切换时间；切换时间是开启时间和反向恢复时间的总和。开关二极管的开关速度相当快。Ge开关二极管的反向恢复时间为几百纳秒，而Si开关二极管只有几纳秒。一旦向开关的两端提供正向电压，则称开关二极管处于导通状态，因此等于开关的导通状态。类似地，当向该二极管提供反向电压时，则称该二极管处于关断状态，这等于开关的关断状态。开关二极管利用这一主要特性获得更快和更好的开关速度特性、更小的整个导通内阻、更高的一次性电阻和PN结的小结电容。

　　开关二极管的种类

　　开关二极管有不同的类型，例如普通开关二极管、超高速开关二极管、高速开关二极管、高背压开关二极管、小功率开关二极管、硅压开关二极管。这些二极管的封装形式是塑料和开关。

　　1、普通开关二极管

　　普通开关二极管是常用的二极管，即2AK1至2AK6、2AK7至2AK10、2AK11至2AK14等2AK系列锗开关二极管，下面简单介绍下这些串联二极管的主要参数。

　　2、高速开关二极管

　　与一般的开关二极管相比，这些二极管具有更短的反向恢复时间和更快的开关频率。最常用的高速开关二极管有1N系列、2CK系列、1S系列、RLS系列和1SS系列。1SS系列二极管采用含铅塑料封装，RLS系列采用表面贴装。

　　3、超高速开关二极管

　　最常用的超高速开关二极管是采用表面封装的RLS系列和采用含铅塑料封装的1SS系列。

　　4、低功率开关二极管

　　低功率开关二极管功耗较低，但是与高速开关二极管相比，它们的反向恢复时间和零偏置电容值较低，最常用的低功率开关二极管是采用含铅塑料封装的1SS系列和采用表面封装的RLS系列。

　　5、硅电压开关二极管

　　这是一种新型半导体器件，分为单向电压和双向电压开关二极管。这些类型的二极管适用于不同的电路，如过压保护、触发器、高压输出、脉冲发生器、电子开关、延迟等。

　　单向电压开关二极管也称为转向二极管，它包括硅半导体材料和四层PnPN结构，正负方向切换特性不一样。双向电压开关二极管包括五层NPnPN硅半导体材料，其正向和反向的负电阻开关特性相似。

　　开关二极管的优势

　　开关二极管的优点主要包括以下几方面内容：

　　切换速度快

　　尺寸小

　　使用寿命长

　　高可靠性

　　更好的性能

　　噪音更小

　　恢复时间快

　　能够在恶劣的环境中运行。

　　适用于高达100mA的小信号切换

　　开关二极管主要应用

　　开关二极管的应用主要包括以下几点内容：

　　开关二极管用于不同的电路，如电子设备的开关、检测、高频、脉冲整流和自动控制电路

　　这些二极管用于电压钳位、高速整流和开关电路

　　在开关模式电源中用作整流器

　　反向电流和放电保护

　　以上就是关于开关二极管基础知识及工作原理的内容介绍。不难看出，开关二极管主要用于分立系统，并在开关配置中运行。

　　当然，根据应用的不同，开关二极管还可用作简单的整流二极管、检测二极管或瞬态电压抑制器。