钳位功能#

二极管导通后两端压降约等于其额定导通电压（硅管 0.7V）。电流越大压降会稍大一点点，但基本在 0.7V 左右。

演示：直流 5V 电源 + 两个 10kΩ 电阻分压。不加二极管时分压点是 2.5V；在其中一个电阻上并联一个二极管后，分压点变成 0.55V（约等于该二极管的导通压降）。

原理：二极管导通后，该电阻与二极管并联，该电阻上的电压就被钳位在二极管的导通压降上。

钳位的前提是外部电阻分压值大于二极管的导通压降。

1
分压 = 1V  > 0.7V  →  二极管导通，把 1V 拉到 0.7V   ✓
2
分压 = 0.3V < 0.7V →  二极管不导通，没有钳位作用    ✗

1
正常时该点电压约 10V，经两个电阻分压后应等于运放的基准 1.2V
2
若电路异常（焊接焊反、电容焊反、器件出错）
3
  → 10V 会直接跑到运放输入端
4
  → 运放供电只有 3.3V  →  很容易使运放工作异常甚至打坏运放
5

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加二极管后：
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  该点电压升到约 4V 时二极管导通（3.3V + 0.7V）
8
  → 该点电压永远只能比 3.3V 高 0.7V  →  保护运放输入端口

控制电流方向 / 反接保护#

直流有刷电机从上到下加电流是正转，从下到上则反转。有些场景只允许正转、不允许反转，有两种做法：

1
机械防呆设计：把接口做成特殊形状（正极长、负极短），反接插不进去 —— 缺点是比较贵
2
用二极管：回路中串一个二极管，接反时不导通、电机不转 —— 缺点是有 0.7V 压降

这叫反接保护。

实物演示：黑色线接负、褐色线接正时电机旋转，反接也转但方向相反；在褐色线（正端）串一个二极管后，正常接法电机正常转，电源反接电机就不转了。

常见的两种方式：

1
① 机械结构防呆接口（反着插不进去）
2
② 电源端串一个二极管：一端接 VCC，另一端接 GND，接反则二极管不导通

注意：二极管不一定非要放电源端，放 GND 端也能防反接。但一般不建议放在 GND——会让电路的接地点不等于 0（实际等于 0.7V）；而且二极管导通压降随工作电流变化（电流越大压降越大），会对 GND 产生波动，影响电路工作。

用二极管做反接保护时，建议接到电源电压（VCC）端，不要接到 GND。 因为 GND 是全电路的参考点，非常关键；VCC 处理起来相对好处理一点点。

最大反向耐压#

二极管反向耐压不是无穷大，有范围。

1
例：最大反向耐压标 30V → 反向电压不能超过 30V
2
若一端加 45V、另一端接 0V，二极管承受 45V 反向电压 → 很可能击穿

正向没有「最大正向电压」——正向导通后就是其额定压降值。正向需要注意的反而是电流不能超过最大电流，否则发烫、发热损坏。

厂家的耐压标称有余量：

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标 30V  →  实际可能加到 35V 才开始有微微电流（开始击穿，但尚未损坏）
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          此时把电压降下来，不会坏
3
继续升到 45V  →  可能完全击穿，不可恢复

实验用 1N5819（最大反向耐压约 45V）：一个二极管 + 10Ω 电阻，反接，万用表调到 200V 档。

1
20 多伏        →  电流一直为 0，二极管两端承受 22.3V
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23 ~ 27V       →  仍然没有电流
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44V            →  开始出现漏电流
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46 ~ 50V       →  电流又往上上升一点点
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把电压拧下来    →  二极管依旧正常（说明刚刚已经过压但没坏）
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突然拧到约 60V  →  瞬间击穿；因电阻只有 10Ω，60V 加进去的瞬间电阻被烧断冒光

拆下用万用表蜂鸣档测量，蜂鸣器响，说明二极管已损坏（短路）。

那个细节值得记一下：二极管击穿后变成短路，于是 60V 几乎全加在 10Ω 电阻上，60²/10 = 360W，电阻瞬间烧断。这就是「一个器件坏了会连锁烧掉别的器件」的典型例子。

二极管的四种典型用法#

识别口诀：

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信号线上挂两个二极管（一个到 VCC、一个到 GND）  →  防护钳位
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感性负载两端反并联一个二极管                    →  续流
3
电源入口串一个二极管                            →  防反接
4
四个二极管组成桥                                →  整流

坑#

• 钳位的前提是分压值大于导通压降，小于就不起作用。
• 反接保护的二极管不要串在 GND 端，会把地电位抬高 0.7V 并随电流波动。
• 反向耐压标称有余量，但余量不是让你用的，设计要按标称值留 1.5~2 倍余量。
• 反向电压超限会击穿，击穿后变成短路，会连带烧毁限流电阻。
• 二极管损坏后用蜂鸣档能测出来（短路会响），排查时常用。