功率二極管的基本特性
1. 靜態(tài)伏安特性
具有單向導電性
正偏時(shí):二極管導通,通態(tài)壓降1V左右。
通態(tài)損耗: (表現形式為發(fā)熱)
反偏時(shí):
在達到擊穿電壓前,僅有很小的反向漏電流流過(guò)。
在達到擊穿電壓后,反向電流急劇增加。
功率二極管的靜態(tài)伏安特性
2. 功率二極管的動(dòng)態(tài)特性
因結電容的存在,開(kāi)與關(guān)狀態(tài)之間的轉換必然有一個(gè)過(guò)渡過(guò)程,此過(guò)程中的電壓——電流特性是隨時(shí)間變化的。動(dòng)態(tài)特性(開(kāi)關(guān)特性)反映通態(tài)和斷態(tài)之間的轉換過(guò)程。
說(shuō)明:功率二極管開(kāi)通時(shí)間很短,一般可以忽略不計,但二極管的關(guān)斷
過(guò)程較復雜,對電路的影響不能忽視。
關(guān)斷過(guò)程:導通狀態(tài)的二極管關(guān)斷須經(jīng)過(guò)一個(gè)
短暫的反向恢復過(guò)程才能進(jìn)入截止
狀態(tài);在恢復過(guò)程中有較大的反向
電流出現,并伴隨有明顯的反向電
壓過(guò)沖,如左圖。
延遲時(shí)間:td= t1- t0 電流下降時(shí)間:tf= t2- t1
反向恢復時(shí)間:trr= td+ tf
恢復特性的軟度:下降時(shí)間與延遲時(shí)間的比值
tf /td,或稱(chēng)恢復系數,用Sr表示。
關(guān)斷損耗:一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內關(guān)斷過(guò)程產(chǎn)生的損耗:
正向偏置轉換為反向偏置 其中:T為開(kāi)關(guān)周期
開(kāi)通過(guò)程:功率二極管的正向壓降先出現一個(gè)過(guò)沖UFP,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才趨于接近穩態(tài)壓降的某個(gè)值(如 2V)。這一動(dòng)態(tài)過(guò)程時(shí)間被稱(chēng)為正向恢復時(shí)間 tfr,開(kāi)通過(guò)程電壓與電流的乘積形成開(kāi)通損耗:其中: T為開(kāi)關(guān)周期
零偏置轉換為正向偏置
注意:
二極管開(kāi)通、關(guān)斷均有個(gè)過(guò)程,需要一定的時(shí)間,在此動(dòng)態(tài)過(guò)程中二極管的單向導電性能不典型,正向表現高阻(穩態(tài)時(shí)表現為低阻),反向呈現低阻(穩態(tài)時(shí)表現為高阻),開(kāi)關(guān)動(dòng)態(tài)過(guò)程產(chǎn)生動(dòng)態(tài)損耗,當動(dòng)態(tài)時(shí)間與工作頻率決定的開(kāi)關(guān)周期相近時(shí),二極管不能正常整流,損耗很大。
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