電力二極管有何不同？二極管串聯(lián)詳細(xì)分析（含電路圖和公式）

在這篇文章中，小編將為大家?guī)?a href="/tags/二極管" target="_blank">二極管的相關(guān)報(bào)道。如果你對(duì)本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、二極管串聯(lián)分析

二極管串聯(lián)時(shí)，需要注意靜態(tài)截止電壓和動(dòng)態(tài)截止電壓的對(duì)稱分布。

在靜態(tài)時(shí)，由于串聯(lián)各元件的截止漏電流具有不同的制造偏差，導(dǎo)致具有最小漏電流的元件承受了最大的電壓，甚至達(dá)到鉗制狀態(tài)。但只要元件具有足夠的鉗制穩(wěn)定性，則無必要在線路中采用均壓電阻。只有當(dāng)截止電壓大于1200V的元件串聯(lián)時(shí)，一般來說才有必要外加一個(gè)并聯(lián)電阻。

假設(shè)截止漏電流不隨電壓變化，同時(shí)忽略電阻的誤差，則對(duì)于n個(gè)具有給定截止電壓VR的二極管的串聯(lián)電路，我們可以得到一個(gè)簡(jiǎn)化的計(jì)算電阻的公式：

以上Vm是串聯(lián)電路中電壓的最大值，△Ir是二極管漏電流的最大偏差，條件是運(yùn)行溫度為最大值。我們可以做一個(gè)安全的假設(shè)：

上式中，Irm是由制造商所給定的。利用以上估計(jì)，電阻中的電流大約是二極管漏電流的六倍。

經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)流經(jīng)電阻的電流約為最大截止電壓下二極管漏電流的三倍時(shí)，該電阻值便是足夠的。但即使在此條件下，電阻中仍會(huì)出現(xiàn)可觀的損耗。

原則上，動(dòng)態(tài)的電壓分布不同于靜態(tài)的電壓分布。如果一個(gè)二極管pn結(jié)的載流子小時(shí)得比另外一個(gè)要快，那么它也就更早地承受電壓。

如果忽略電容的偏差，那么在n個(gè)給定截止電壓值Vr的二極管相串聯(lián)時(shí)，我們可以采用一個(gè)簡(jiǎn)化的計(jì)算并聯(lián)電容的方法：

以上△QRR是二極管存儲(chǔ)電量的最大偏差。我們可以做一個(gè)充分安全的假設(shè)：

條件是所有的二極管均出自同一個(gè)制造批號(hào)。△QRR由半導(dǎo)體制造商所給出。除了續(xù)流二極管關(guān)斷時(shí)出現(xiàn)的存儲(chǔ)電量之外，在電容中存儲(chǔ)的電量也同樣需要由正在開通的IGBT來接替。根據(jù)上述設(shè)計(jì)公式，我們發(fā)現(xiàn)總的存儲(chǔ)電量值可能會(huì)達(dá)到單個(gè)二極管的存儲(chǔ)電量的兩倍。

一般來說，續(xù)流二極管的串聯(lián)電流并不多見，原因還在于存在下列附件的損耗源：

1、pn結(jié)的n重?cái)U(kuò)散電壓;

2、并聯(lián)電阻中的損耗；

3，需要由IGBT接替的附加存儲(chǔ)電量；

4、由RC電路而導(dǎo)致的元件的增加。

所以在高截止電壓的二極管可以被采用時(shí)，一般不采用串聯(lián)方案。

唯一的例外是當(dāng)應(yīng)用電路要求很短的開關(guān)時(shí)間和很低的存儲(chǔ)電量時(shí)，這兩點(diǎn)正好是地奈亞二極管所具備的。當(dāng)然此時(shí)系統(tǒng)的通態(tài)損耗也會(huì)大大增加。

二、電力二極管與普通二極管的區(qū)別

電力二極管的特點(diǎn)是具有較大的電流和功率，而普通二極管的特點(diǎn)是具有較小的電流和功率。此外，電力二極管的極性可以反轉(zhuǎn)，而普通二極管的極性不能反轉(zhuǎn)。

（一）二者的特性不同

1.電力二極管：恢復(fù)過程非常短，尤其是反向恢復(fù)過程非常短。在正向恢復(fù)過程中，電力二極管不會(huì)出現(xiàn)明顯的電壓過沖;當(dāng)反向耐壓較低時(shí)，正向壓降也非常小，電力二極管遠(yuǎn)低于快恢復(fù)二極管。

2.普通二極管：最大的特性是單向傳導(dǎo)，電流只能流過二極管的一個(gè)方向。

（二）二者的作用不同

1.電力二極管：當(dāng)反向耐壓增加時(shí)，電力二極管的正向壓降會(huì)過高，無法滿足要求，因此電力二極管通常用于200V以下的低壓應(yīng)用中。

2.普通二極管：功能包括整流電路、檢測(cè)電路、穩(wěn)壓電路和各種調(diào)制電路，主要由二極管組成。

除此以外，電力二極管主要用于高壓和大功率應(yīng)用。 這種管實(shí)際上是一個(gè)大面積的PN結(jié)。 因此，整流器的額定電流通常高達(dá)數(shù)十安培至數(shù)百安培。 由于該管的PN結(jié)電容太大，因此僅適用于工頻應(yīng)用，大功率肖特基管由于其低耐壓性而僅適合于處理高頻和大電流，而快速恢復(fù)管則大多用于處理高頻、高壓和大電流。電力二級(jí)管與普通管的主要區(qū)別在于額定工作電流的指標(biāo)。前者高于數(shù)十安培，而后者低于數(shù)十安培。

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(duì)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！