二极管的特性是什么

2025-02-1908:05:55常识分享0

电力二极管在电路中具备多重功能,既可作为交流-直流变换的整流元件,又可作为电感元件电能释放的续流元件,还能在不同电流电路中充当电压隔离、钳位或保护元件。

整流元件部分

续流元件部分

接下来,我们将详细介绍几种常用的电力二极管,根据其正向压降、反向耐压及反向漏电流等特性,特别是反向恢复特性的不同进行分类。

普通二极管

普通二极管又称整流二极管,主要应用于开关频率较低(低于1kHz)的整流电路中。其反向恢复时间较长,通常在5μs以上。尽管如此,它的正向电流定额和反向电压定额却可以非常高,可达到数千安培和数千伏。

快恢复二极管

快恢复二极管(FRD)具有非常短的恢复过程,通常在5μs以下。其中,外延型PiN结构的快恢复二极管(FRED)的反向恢复时间更短,可低于50ns,且正向压降较低(0.9v)。其性能可分为快速恢复和超快速恢复两个等级。

肖特基二极管(D)

相较于PN结结构的二极管,肖特基二极管具有以下优点:

  • 极短的反向恢复时间,范围在10~40ns之间。
  • 在正向恢复过程中不会出现明显的电压过冲。
  • 在较低的反向耐压下,其正向压降较小,明显低于快恢复二极管,从而使得开关损耗和正向导通损耗都较小,效率更高。
  • 它适用于200伏以下的低压场合,因为当其所能承受的反向耐压提高时,其正向压降也会相应增大。
  • 它的反向漏电量较大且对温度敏感,因此反向稳态损耗不可忽视,且必须严格控制其工作温度。

电力二极管的特性

电力二极管的特性主要分为静态特性和动态特性。

当电力二极管承受的正向电压达到一定阈值时,会进入稳定导通状态,此时伏安特性明显。而在承受反向电压时,只有少量的反向漏电流存在。

关于动态特性,由于结电容的存在,电力二极管在状态转换时会有一个过渡过程。这里涉及到一些动态参数如延迟时间、电流下降时间、反向恢复时间等,具体内容请参考二级管的规格书。

电力二极管的主要参数

电力二极管的主要参数包括正向平均电流(IF)、正向压降(Uf)、方向重复峰值电压(Urrm)、反向恢复时间(trr)以及浪涌电流(Ifsm)等。在实际工作中,应按照相关原则选取合适的电流定额,并留有一定余量。