优化电源设计：反激二极管选择与注意事项

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反激二极管也被称为续流二极管、缓冲二极管、抑制二极管、钳位二极管或换向二极管，是一种电子元件，通常应用在开关电源和其他涉及电感性负载的电路中。它的主要功能是保护电路，防止感性负载在开关断开时产生的反激电压（或反电动势）对电路造成损害。

当电路中的开关元件（如晶体管）关闭时，流经电感的电流不能瞬间改变，这会导致电感两端产生一个高压脉冲，即反激电压。反激二极管被连接在电路中，以便在开关关闭时立即导通，为电感器中储存的能量提供一个释放的通路，通常是回到电源或者在电路的其他部分耗散掉。这样既保护了开关元件不受高电压尖峰的冲击，又提高了能量的利用率。

在反激变换器拓扑中，#反激二极管#尤其关键，它参与了能量的传递过程，当开关管关闭时，变压器次级绕组感应的电压使二极管正向导通，完成能量从变压器到输出负载的传递，并在下一个开关周期前为电感元件中的磁场能量提供释放途径。为了减小能量损耗和提高效率，常选用具有快速恢复特性的二极管，如快恢复二极管或肖特基二极管。

反激二极管工作原理

我们通常所说的“反激二极管”因其在电路中具有续流作用而得名。一般选用快恢复二极管或肖特基二极管作为“反激二极管”，在电路中通常用于保护元件不被感应电压击穿或烧坏，并联在两端产生感应电动势的元件，与其形成回路，使产生的高电动势被回路中的续流电流消耗掉，从而保护电路中的元件不被损坏。

反激二极管并联在线圈的两端。当线圈通过电流时，线圈两端会产生感应电动势。当电流消失时，其感应电动势在电路中的元件上产生反向电压。当反向电压高于元件的反向击穿电压时，就会导致三极管、晶闸管等元件损坏。回扫二极管并联在线圈两端。当流过线圈的电流消失时，线圈产生的感应电动势被二极管与线圈形成的电路所消耗，从而保护了电路中其他元件的安全。

反激二极管工作原理

反激二极管反并联在电路中的继电器或电感线圈的两端。当电感线圈断电时，两端的电动势并不会立即消失。此时，残余电动势通过二极管释放。起到这种作用的二极管称为反激二极管。其实它还是一个二极管，只不过这里只起到续流的作用。例如，继电器线圈两端反接的二极管或者单向晶闸管两端反接的也是反接的。

为什么要反接二极管？由于继电器的线圈是一个大的电感器，它可以以磁场的形式存储电能，所以当它吸合时，它存储了大量的磁场。当控制继电器的三极管由导通变为截止时，线圈断电，但线圈内有磁场。此时会产生反向电动势，电压可高达1000V以上，很容易击穿三极管或其他电路元件。这是因为二极管的连接正好与反向电动势同向，而反向电动势通过反激二极管以电流的形式被中和，从而保护其他电路元件，所以一般都是采用二极管更快的切换速度。与晶闸管电路一样，晶闸管一般用作接触开关。如果控制大的感性负载，也会产生同样的高压反电动势，其原理与继电器相同。反激二极管也用在显示器上，一般用在消磁继电器的线圈上。

反激二极管的工作准则

反激二极管功能

反激二极管通常与储能元件一起使用，以防止电压和电流突然变化并提供路径。电感可以通过它向负载提供连续的电流，从而避免负载电流突然变化，起到平滑电流的作用。在开关电源中，可以看到由二极管和电阻串联组成的续流电路。该电路与变压器的初级侧并联。当开关二极管关断时，续流电路可以释放变压器线圈中储存的能量，防止感应电压过高而击穿开关二极管。一般可选择快恢复二极管或肖特基二极管，用于以电流的形式耗散线圈产生的反向电势。可见，“反激二极管”并不是一个实质性的元件，只是在电路中起到一定的作用。这种效应称为“连续流”。