如何在实际电路中正确使用齐纳二极管与肖特基二极管？实用技巧与避坑指南

引言

虽然齐纳二极管和肖特基二极管在电子系统中广泛应用，但若设计不当，极易引发故障甚至损坏电路。本文结合工程实践，详细讲解两种二极管的正确使用方法、常见误区及优化策略，帮助读者规避风险，提升系统可靠性。

一、齐纳二极管的正确使用要点

1. 限流电阻至关重要

齐纳二极管必须串联一个限流电阻以限制通过它的电流。若不加电阻，可能导致电流过大烧毁器件。计算公式如下：
I = (Vin - Vz) / R
其中：Vin为输入电压，Vz为齐纳电压，R为限流电阻值。

2. 功率容量要足够

齐纳二极管的功耗为 P = Vz × Iz，必须确保所选型号的额定功率大于实际功耗。例如，若齐纳电压为5.1V，最大电流为20mA，则功耗为102mW，应选用至少1/4W（250mW）的封装。

3. 温度影响不容忽视

齐纳电压随温度变化而漂移。低温下电压上升，高温下下降。对于精密稳压，需选择温度系数低的型号（如±2%~±5%），或配合温度补偿电路。

二、肖特基二极管的实用注意事项

1. 反向漏电流问题

肖特基二极管在反向偏置时存在较大的漏电流，尤其在高温环境下更为明显。因此，在待机功耗敏感的系统中（如物联网设备），应评估其静态功耗是否可接受。

2. 最大反向电压限制

尽管肖特基二极管速度快、压降低，但其反向耐压普遍低于普通二极管。例如，常见型号如MBR0520仅支持20V反向电压。若系统电压超过此值，必须更换更高耐压的型号或改用其他类型。

3. 高频噪声敏感性

由于其极快的开关速度，肖特基二极管可能引入电磁干扰（EMI）。建议在高速开关电路中增加滤波电容或使用屏蔽措施，并合理布局布线。

三、典型错误案例与解决方案

案例1：齐纳二极管直接接电源

错误做法：将齐纳二极管直接连接到5V电源两端，未加限流电阻。
后果：瞬间大电流导致器件烧毁。
正确做法：添加1kΩ～10kΩ的限流电阻，确保电流在安全范围内。

案例2：在高压电路中误用肖特基二极管

错误做法：在240V AC整流桥中使用标准肖特基二极管。
后果：器件被击穿，引发短路甚至起火。
正确做法：选用耐压≥600V的高压肖特基二极管（如STTH16H60）或改用快恢复二极管。

四、综合建议

在实际项目中，建议：

1. 对齐纳二极管：始终配备限流电阻，优选带散热片的封装；
2. 对肖特基二极管：避免在高反向电压或高温环境中使用；必要时加缓冲电路；
3. 进行仿真验证：使用SPICE工具模拟动态行为，提前发现潜在问题；
4. 查阅数据手册：重点关注最大电流、反向电压、结温、漏电流等关键参数。