在之前的教程中，我们已经看到了小开关信号二极管。在本教程中，我们将继续通过理解信号二极管阵列，其配置即普通阳极，普通阴极或隔离，最后，作为自由驱动二极管的应用程序。
大纲
简介
当今市场上的数字通信信号处理设备和其他便携式设备都有开发大量小体积的需求电子元件．由于板面空间的限制，电路板上电子元件的多功能集成和小型化，提供了其他封装技术的要求。
信号二极管用于开关操作、短时间波形集中的缓冲电路、高速数据线和其他I/O并行连接端口。这些信号二极管在信号处理和数字通信中有着巨大的应用。
市场上有一系列的信号二极管可供选择。其中，1N4148系列信号二极管因其体积小、功率要求高等有用参数，被广泛应用于大量的电子电路中。在下面的图中，脚5用于接地。
为了解决数字电路板对空间的要求，信号二极管并联连接形成一个阵列，称为小信号二极管阵列。它们以单线或双线封装封装在塑料盒或玻璃盒中，具有4到14个二极管，提供公共阴极或公共阳极配置。
节省空间的信号二极管阵列配置提供静电放电保护，热控制和过电压瞬态。这些优点使二极管阵列非常适合放置在pcb上的电路中。
当信号二极管与各自的电源端子串联时，则连接在两个信号二极管连接处的数据线受到保护，免受不必要的瞬态，从而数据将继续沿数据线传递。
如果信号二极管按6倍连接，则阵列可以在单个内联封装中保护所有6条数据信号线。信号二极管阵列可用于调节施加于pcb上电路的电压。如果施加的电压超过最大额定电压，那么提供的多余能量将作为热渗透，可能会损坏设备。
信号二极管阵列-串联
为了保护电路板免受过量电压的影响，信号二极管可以串联或并联，以在限制范围内提供固定的已知电压。当信号二极管串联连接时，阵列中二极管所需要的最大电流是相同的，而阵列中的最大压降将是阵列中所有正向压降的总和。
在串联结构的信号二极管阵列中，输出电压将是恒定的，而不管所连接的负载的电流或施加的输入电压的变化。因此，恒压电源是由信号二极管串联提供的。
由于硅二极管的正向压降为0.7 V，且通过硅二极管的电流变化较大，因此在正向偏置下连接的信号二极管将构成一个简单的稳压器电路。
因此，串联组合中每个信号二极管的单个正向压降从施加的输入电压中减去，以使一定数量的电压通过连接在电路末端的负载电阻。这是由于除了负载电阻R之外，每个二极管的ON电阻。
当多个信号二极管串联在一起时，会发生大量的电压下降。此外，信号二极管串联，并与负载电阻R作为电压调整电路。
随心所欲二极管
飞轮二极管也称为飞回二极管，抑制二极管或箝位二极管。自由轮二极管或抑制二极管是一组小信号二极管的组合，它们连接在电感负载的并联组合中，当电源电压或连接的电感负载断开时，可以抑制突然的电压峰值，因此，自由轮二极管可以防止开关电路损坏。
这些类型的二极管为连接的负载提供平滑的电流，从而消除负载的负电压。它主要见于整流器中，可能在电力电子中有用。飞轮二极管的一个通用例子是1N4007。
工作原理
当电压源连接到开关和电感负载时，就有可能出现两种稳定状态。在第一种情况下，当开关闭合时，连接在作为负载的一端的电感将从施加的输入电压得到全部的能量，因此电路中所有的电流将通过电感从正端传递到负端。
在第二种情况下，当开关打开时，电感负载会经历电流的突然下降，并将以其积累的磁场能量来抵御它。
当施加一个正电位时，会有一个大的负电位集中，施加一个负电位时，会有一个大的正电位集中。由于没有物理连接来通过电流，载流子将跨越开关或晶体管的带隙。
飞轮二极管防止与电感负载的电荷载流子的交叉问题，通过允许电感吸取电流，直到能量穿透二极管和线在一个连续的环路。
当开关打开时，飞轮二极管对电感器起到正向偏置二极管的作用，使电感器连续地从正极传导电流到负极。电感负载上的电压是飞轮二极管正向压降的函数，二极管的总功耗时间通常为几毫秒。
自由放电二极管的选择
根据应用需要，一个人将选择一个理想的飞轮二极管的参数，如最大正向电流容量，最小正向压降和适当的反向击穿电压，最适合电压在电感器。
肖特基二极管是开关变换器中自由轮二极管应用的首选。目前流行的系列二极管1N4001, 1M5400最适合用于在感性负载中耗散能量。
随心所欲二极管的应用
自由轮二极管用于继电器驱动电路、h桥电机驱动电路中电感负载断开时的开关应用。
在过去的几年里，许多半导体开关型器件，无论是晶体管还是任何fet的工作速度都被降低了，因为在感应负载上增加了一个飞轮二极管，而不是在某些应用中使用肖特基、齐纳和其他类型的二极管。
但近年来，自由轮二极管由于其快速反向恢复时间的改善和能够在更高开关频率下工作的超快半导体材料的使用而被最频繁地使用。
