二極管為什么會失效？分析二極管開關(guān)電路！

在這篇文章中，小編將對二極管的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進對它的了解程度，和小編一起來閱讀以下內(nèi)容吧。

一、分析二極管開關(guān)電路

分析二極管電路最簡單（也是最不準(zhǔn)確）的方法是假設(shè)二極管是一個壓控開關(guān)，充當(dāng)完美的電流單向閥。如果這個“開關(guān)”上的電壓大于 0 V，電流就會自由流動，沒有任何電阻或壓降。如果“開關(guān)”兩端的電壓小于或等于 0 V，則沒有電流流動。

此類分析的第一步是假設(shè)二極管導(dǎo)通或不導(dǎo)通。任何一種假設(shè)都會得出正確的結(jié)果，因此請做出您最好的猜測。如果假設(shè)二極管導(dǎo)通，則將二極管保留在原理圖中，但將其視為一根電線。如果認為它不導(dǎo)電，則將其替換為開路。

現(xiàn)在繼續(xù)分析，并檢查是否有有意義的結(jié)果。如果假設(shè)開路兩端的電壓大于零，則假設(shè)是錯誤的——二極管實際上是導(dǎo)通的。如果流經(jīng)導(dǎo)電二極管的電流從陰極流向陽極，則該假設(shè)是錯誤的 - 我們將分析限制于正向?qū)ǘO管，因此從陰極流向陽極的電流表明該二極管實際上不導(dǎo)電。

頂部的原理圖代表原始電路。在左下角，二極管被假定為不導(dǎo)通，并已被開路取代。在右下角，假設(shè)二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，并已被零電阻連接所取代。

這種方法可能看起來相當(dāng)原始，但它實際上是執(zhí)行快速初步分析的便捷方法。當(dāng)電路涉及的電壓相對于典型二極管正向電壓相當(dāng)大時，或者當(dāng)電路包含多個二極管并且主要關(guān)心的是確定哪些二極管正在導(dǎo)通時，它特別有用。

二、二極管失效的主要原因

1.電壓擊穿(過壓）

對普通整流二極管來講，只要應(yīng)用電路中存在電網(wǎng)波動、同網(wǎng)中的大功率設(shè)備開啟關(guān)斷、雷擊、開關(guān)火花、大容量的感性負載、大容量的容性負載這些情況下，瞬間電壓高于二極管反向擊穿電壓值時，就可能產(chǎn)生電壓損傷參數(shù)衰減或完全擊穿短路開路的情況。 對保護二極管來說，就是電路中存在高于器件保護電壓的，造成保護器件連續(xù)導(dǎo)通，使保護器件永久損傷不可恢，即可能發(fā)生電壓損傷參數(shù)衰減或完全擊穿短路開路的情況。電壓擊穿失效時間無固定規(guī)律，但較大概率發(fā)在開關(guān)機瞬間。

2.電流擊穿（過流）

應(yīng)用選型余量不足、應(yīng)用電路中有其它元件發(fā)生短路導(dǎo)致電流突然增大、應(yīng)用電路中負載異常等情況時，瞬間大電流造成二極管芯片在極短時間內(nèi)高溫碳化或瞬間高溫造成芯片炸裂，導(dǎo)致芯片PN結(jié)遭到嚴(yán)重破壞，出現(xiàn)短路或開路情況。電流擊穿發(fā)生較高概率為通電測試過程中或正常使用過程中。

3.溫度擊穿（過溫）

應(yīng)用選型余量不足、器件設(shè)計位置靠近大功率發(fā)熱元件、應(yīng)用環(huán)境溫度過高等情況時，二極管芯片結(jié)溫超過其電流衰減溫度，造成二極管的過電流能力線性下降，而線路中的電流不變時，二極管的芯片結(jié)溫將迅速增高，達到材料的極限溫度后，發(fā)生硅基材料熔化和碳化，出現(xiàn)短路或開路情況。溫度擊穿多發(fā)生于老化或用戶使用過程中。

以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關(guān)二極管的內(nèi)容，如果你對本文內(nèi)容感到滿意，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day！