你知道一種叫做理想二極管的半導體嗎？用于將電池或適配器連接到電子設備時的電源電路部分，但與一般的分立半導體相比，其特點是電壓和功率損耗極低。

理想二極管具有更高的功能，顧名思義，它是一個“理想”的元素。不過，雖然叫“二極管”，但實際上是由MOS場效應管組成，讓人有點難以理解。因此，在本文中，英銳恩單片機開發工程師將解釋理想二極管和使用它的理想二極管電路。

一、采用理想二極管的電源電路是一種什么樣的電路？

電源電路是為電子設備提供電壓和電力時形成的電路。通常，從家庭或商業設施中的插座流出的電流是電壓非常高的交流電。

電壓因國家或地區而異，在國內是220V，但在美國是110V。另一方面，許多電子設備被設計為以大約 0.8V 至 20V 的直流電工作。換句話說，無法將插座直接連接到電子設備并直接使用所提供的電流，但這是極其危險的，因為它會導致設備損壞和漏電。

電源電路在那里發揮著積極的作用。電源電路簡單來說就是“將插座提供的電流轉換成適合電子設備的電流”的裝置。電源電路基本由變壓器電路、整流電路、平滑電路、穩壓電路組成。

當試圖轉換交流電到直流電，先以較低的100V（日本）的高電壓變壓器電路，將其轉換為直接與當前的一個整流電路，并順利出脈動電流還沒有成為直流用一個平滑電路。增加。此外，通過穩定電路產生穩定直流電流的一系列流程，即使是精密電子設備，我們也可以順利運行。

理想二極管并不總是只用在這個電源電路中。但是，它是保護作為電子設備基礎的電源電路免受后述“保護”作用的重要元件。因此，為了理解理想二極管，讓我們記住電源電路。

二、什么是理想二極管？

理想二極管有時稱為二極管、控制器、電源路徑控制器。

① 為什么需要理想二極管？

因用在上述電源電路中而聞名，但由于二極管本身具有整流作用，所以也被用在電源電路中的“整流電路”中。

那么，為什么要使用理想二極管而不是普通二極管呢？答案在于二極管的“壓降”弱點。二極管具有在從陽極側（陽極）向陰極側（陰極）施加電壓時使電流通過的特性。這稱為正向電壓，即使從陰極側向陽極側施加反向電壓，也不會流過電流。

然而，當電流沿這個正向流動時，電阻器工作并且電壓下降。這是一種稱為電壓降的現象，也意味著由于施加的電阻，一些實際施加的電壓被浪費或丟失。通常，據說這個電壓降約為 0.6V 到 0.7V。考慮到效率，希望二極管電路的電阻為零，損耗為零。

使用肖特基勢壘二極管。肖特基勢壘二極管是將某種金屬與n型半導體結合使用的元件，而普通二極管是由p型半導體與n型半導體結合使用的元件。由于壓降很小，可以彌補上述二極管的弱點，但理想的二極管具有超出此范圍的高性能和高功能性。

雖然肖特基勢壘二極管也低，但有電壓降。因此，我們將使用一個理想二極管，它是這種肖特基勢壘二極管的進一步改進。

正如文章開頭所說，理想的二極管是由MOSFET組成，它是晶體管的一種，與普通二極管不同。由于 MOSFET 是電壓驅動的，所以基本沒有功率損耗，導通電阻很低。

此外，還可以進行高速切換。與普通二極管相比，它更容易做得更小更輕，因此對于近年來越來越小型化的電子設備來說，它是一個非常有用的替代品。

② 理想二極管的作用

由于理想的二極管是MOSFET，因此開關控制起著重要作用。然后，控制的是輸入/輸出電壓。當輸入電壓高時，打開開關，讓電流流向輸出側，當輸出側電壓變高時，關閉開關，防止反向電壓流向輸入側。

這一系列的操作被稱為“監控”。換句話說，它起到了“保護”的作用，防止過大的電壓流過電路。此外，它還可以防止電流沿相反方向流動，因此作為一種防止回流的措施也是有效的。低損耗和低商用電源可以預期從理想二極管的特性，這導致對實現節油電路。降低功率損耗也有助于減少損耗產生的熱量。

如上所述，MOSFET易于小型化和輕量化，而且不需要使用散熱片，可以進一步縮小體積。

三、理想二極管的使用場景

基本上，理想二極管可用于各種情況。由于它監視輸入/輸出電壓，因此不僅可以在您要保護電源電路時使用，還可以用作手機、汽車電池、放大器等的開關電路。它還用于保護高價電子設備和作為高性能設備中的高性能元件。此外，它還用于稱為冗余電源的電路中。

安裝多個電源單元稱為冗余，具有冗余電源電路。即使一個電源單元因某種原因停止工作，其他電源單元也可以在不停止電源的情況下運行。 ?冗余電源具有提高運行效率的優點。這種冗余電源用于服務器等，但通過使用理想二極管可以實現高效設備。

以上就是英銳恩單片機開發工程師分享的“什么是理想二極管？它與肖特基勢壘二極管有何不同？”。英銳恩專注單片機應用方案設計與開發，提供8位單片機、16位單片機、32位單片機。