采用理想二极管的电源电路是一种什么样的电路？

你知道一种叫做理想二极管的半导体吗？用于将电池或适配器连接到电子设备时的电源电路部分，但与一般的分立半导体相比，其特点是电压和功率损耗极低。

理想二极管具有更高的功能，顾名思义，它是一个“理想”的元素。不过，虽然叫“二极管”，但实际上是由MOS场效应管组成，让人有点难以理解。因此，在本文中将解释理想二极管和使用它的理想二极管电路。

一、采用理想二极管的电源电路是一种什么样的电路？

电源电路是为电子设备提供电压和电力时形成的电路。通常，从家庭或商业设施中的插座流出的电流是电压非常高的交流电。

电压因国家或地区而异，在国内是220V，但在美国是110V。另一方面，许多电子设备被设计为以大约 0.8V 至 20V 的直流电工作。换句话说，无法将插座直接连接到电子设备并直接使用所提供的电流，但这是极其危险的，因为它会导致设备损坏和漏电。

电源电路在那里发挥着积极的作用。电源电路简单来说就是“将插座提供的电流转换成适合电子设备的电流”的装置。电源电路基本由变压器电路、整流电路、平滑电路、稳压电路组成。

当试图转换交流电到直流电，先以较低的100V（日本）的高电压变压器电路，将其转换为直接与当前的一个整流电路，并顺利出脉动电流还没有成为直流用一个平滑电路。增加。此外，通过稳定电路产生稳定直流电流的一系列流程，即使是精密电子设备，我们也可以顺利运行。

理想二极管并不总是只用在这个电源电路中。但是，它是保护作为电子设备基础的电源电路免受后述“保护”作用的重要元件。因此，为了理解理想二极管，让我们记住电源电路。

二、什么是理想二极管？

理想二极管有时称为二极管、控制器、电源路径控制器。

① 为什么需要理想二极管？

因用在上述电源电路中而闻名，但由于二极管本身具有整流作用，所以也被用在电源电路中的“整流电路”中。

那么，为什么要使用理想二极管而不是普通二极管呢？答案在于二极管的“压降”弱点。二极管具有在从阳极侧（阳极）向阴极侧（阴极）施加电压时使电流通过的特性。这称为正向电压，即使从阴极侧向阳极侧施加反向电压，也不会流过电流。

然而，当电流沿这个正向流动时，电阻器工作并且电压下降。这是一种称为电压降的现象，也意味着由于施加的电阻，一些实际施加的电压被浪费或丢失。通常，据说这个电压降约为 0.6V 到 0.7V。考虑到效率，希望二极管电路的电阻为零，损耗为零。

使用肖特基势垒二极管。肖特基势垒二极管是将某种金属与n型半导体结合使用的元件，而普通二极管是由p型半导体与n型半导体结合使用的元件。由于压降很小，可以弥补上述二极管的弱点，但理想的二极管具有超出此范围的高性能和高功能性。

虽然肖特基势垒二极管也低，但有电压降。因此，我们将使用一个理想二极管，它是这种肖特基势垒二极管的进一步改进。

正如文章开头所说，理想的二极管是由MOSFET组成，它是晶体管的一种，与普通二极管不同。由于 MOSFET 是电压驱动的，所以基本没有功率损耗，导通电阻很低。

此外，还可以进行高速切换。与普通二极管相比，它更容易做得更小更轻，因此对于近年来越来越小型化的电子设备来说，它是一个非常有用的替代品。

② 理想二极管的作用

由于理想的二极管是MOSFET，因此开关控制起着重要作用。然后，控制的是输入/输出电压。当输入电压高时，打开开关，让电流流向输出侧，当输出侧电压变高时，关闭开关，防止反向电压流向输入侧。

这一系列的操作被称为“监控”。换句话说，它起到了“保护”的作用，防止过大的电压流过电路。此外，它还可以防止电流沿相反方向流动，因此作为一种防止回流的措施也是有效的。低损耗和低商用电源可以预期从理想二极管的特性，这导致对实现节油电路。降低功率损耗也有助于减少损耗产生的热量。

如上所述，MOSFET易于小型化和轻量化，而且不需要使用散热片，可以进一步缩小体积。

三、理想二极管的使用场景

基本上，理想二极管可用于各种情况。由于它监视输入/输出电压，因此不仅可以在您要保护电源电路时使用，还可以用作手机、汽车电池、放大器等的开关电路。它还用于保护高价电子设备和作为高性能设备中的高性能元件。此外，它还用于称为冗余电源的电路中。

安装多个电源单元称为冗余，具有冗余电源电路。即使一个电源单元因某种原因停止工作，其他电源单元也可以在不停止电源的情况下运行。 ？冗余电源具有提高运行效率的优点。这种冗余电源用于服务器等，但通过使用理想二极管可以实现高效设备。