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二、三極管新聞
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功率二極管原理與應用

1、 功率二極管的基本特性

  當二極管處在正向電壓作用下,管子兩端正偏壓很小(約1V左右)時便開始導通;若二極管兩端加以反向電壓時,在被擊穿前僅有極小的可忽略不計的泄漏電流流過器件;正常工作時,加在二極管上的反向電壓應小于擊穿限定電壓值。

  根據二極管在阻斷狀態(反向電壓下)時僅有極小的漏電流和在導通狀態時管壓降很低的特點,比較其工作過程中的電壓和電流的變化,我們可以得到它的理想伏安特性。該理想特性可用于換流器的基本結構和工作原理分析。但是在要求有二極管精確模型的電路分析或實際換流器的設計中(例如,當估算器件的散熱條件時,必須知道管子的正向壓降,盡管該參數值可能很小),常用另一種理想特性表示,對應的等效電路。電阻RD表示正向導通時的等效電阻。作為基礎性原理介紹,在以后的電路分析中涉及二極管時,我們均采用理想特性圖進行簡化替代。

      由于二極管的導通速度相對電力電路的暫態變化過程來說要快得多,因此可把二極管看成理想開關。但是在其關斷過程中,由于半導體PN結需要進行反向充電,以便與阻斷電壓相平衡,二極管中的電流會反向流動,并持續一段時間后才衰減為0,這段時間稱為反向恢復時間trr,這種現象可能導致含有電感的電路發生過電壓,但在多數工頻整流電路中,它對換流器的換相工作特性影響不大;在二極管關斷的瞬間仍然可以把它看成是理想開關。

按照實際應用的要求,可選擇以下不同類型的功率二極管。

  (1)肖特基二極管。與常用的PN結整流二極管不同,它是單極性二極管,因此不受充電過程和反向恢復時間trr(一般略為幾十納秒)的影響。從器件結構而言,在降低正向管壓降和增大反向漏電流間取其折中結果,它適用于較低輸出電壓和要求有較低正向管壓降(典型值為0.3V)的換流器電路。這種二極管的反向阻斷電壓水平在50~100V之間。

  (2)快速恢復二極管。用于與可控開關配合的高頻電路中。這些電路要求很小的反向恢復時間,例如,在數百伏電壓和上百安培電流條件下,其trr應小于幾個微秒。

  (3)工頻二極管。其導通態正向壓降很低,但反向恢復時間較長,這在工頻電路中是可以接受的,它適用于反向阻斷電壓數千伏和工作電流數千安的大容量換流器。從理論上講,可通過這種二極管的串、并聯滿足任意電壓和電流數值的要求。

信息來自:鉭電容  陶瓷電容  二、三極管  晶體振蕩器
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