二极管保护的工作原理

二极管的范围不限于整流器。事实上，这个领域非常广泛。除其他外，二极管用于保护目的。例如，当电子设备以错误的极性错误地开启时保护电子设备，防止各种电路的输入过载，防止半导体开关因关闭电感负载时产生的自感应 EMF 脉冲而损坏等。名词

为了保护数字和模拟微电路的输入免受过压影响，使用了两个二极管的电路，它们以相反的方向连接到微电路的电源轨，二极管电路的中点连接到受保护的输入。

如果在电路的输入端施加正常电压，则二极管处于闭合状态，对微电路和整个电路的运行几乎没有影响。

但是，一旦受保护输入的电位超过电源电压，其中一个二极管将进入导通状态并操纵该输入，从而将允许的输入电位限制为电源电压加上正向压降的值二极管。

此类电路有时会在其晶体的设计阶段立即包含在集成微电路中，或者稍后在节点、块或整个设备的开发阶段放置在电路中。保护性双二极管组件也以三端晶体管盒中现成的微电子元件的形式生产。

如果需要扩展保护电压范围，则不要将二极管连接到具有电源电位的总线，而是将二极管连接到具有将提供所需允许范围的其他电位的点。

长电缆有时会受到强大的干扰，例如雷击。为了防止它们，可能需要更复杂的电路，不仅包含两个二极管，还包含电阻器、限制器、电容器和变阻器。

断开继电器线圈、扼流圈、电磁铁、电动机或磁力启动器等感性负载时，根据电磁感应定律，会产生自感电动势脉冲。

如您所知，自感电动势阻止电流通过任何电感减小，试图以某种方式保持通过它的电流不变。但是在线圈电流源关闭的那一刻，电感的磁场必须在某处耗散其能量，其值为

所以，电感一旦关断，它本身就变成了电压和电流的来源，此时闭合的开关上出现电压，其值对开关来说是危险的。对于固态开关，这充满了开关本身的损坏，因为能量会在非常高的开关功率下迅速消散。对于机械开关，后果可能是触点产生火花和燃烧。

由于其简单性，二极管保护非常普遍，可让您保护与感性负载相互作用的各种开关。

为了保护带有感性负载的开关，二极管与线圈并联连接的方向是，当工作电流最初流过线圈时，二极管将被锁定。但是一旦线圈中的电流被关闭，就会产生自感电动势，其极性与先前施加到电感的电压相反。

这种自感电动势解锁二极管，现在之前通过电感的电流流过二极管，磁场能量在二极管或它所连接的淬火电路上耗散。这样，拨动开关就不会因施加在其电极上的过大电压而损坏。

当保护电路仅包含一个二极管时，线圈两端的电压将等于二极管两端的正向压降，即在 0.7 至 1.2 伏的范围内，具体取决于电流的大小。

但由于这种情况下二极管中的电压很小，电流会缓慢下降，为了加快负载的关断速度，可能需要使用更复杂的保护电路，其中不仅包括二极管，还有串联二极管的齐纳二极管，或带电阻器或变阻器的二极管——一个完整的淬火电路。