功率二极管简介

什么是功率二极管

功率二极管是电力电子线路最基本的组成单元，它的单向导电性可用于电路的整流、箝位、续流。合理应用功率二极管的性能是电力电子电路的重要内容。功率二极管是以PN结为基础的，实际上就是由一个面积较大的PN结和两端引线封装组成的。


图一：功率二极管

功率二极管的主要参数

功率二极管的正向平均电流I F(AV)是指在规定的管壳温度和散热条件下允许通过的最大工频半波电流的平均值,元件标称的额定电流就是这个电流。实际应用中，功率二极管所流过的最大有效电流为I，则其额定电流一般选择，为式中的系数1.5～2是安全系数。


图二：功率二极管的主要参数

正向压降UFUF是指在规定温度下，流过某一稳定正向电流时所对应的正向压降。反向重复峰值电压是功率二极管能重复施加的反向最高电压， 通常是其雪崩击穿电压UB的2/3。一般在选用功率二极管时，以其在电路中可能承受的反向峰值电压的两倍来选择反向重复峰值电压。反向恢复时间是指功率二极管从所施加的反向偏置电流降至零起到恢复反向阻断能力为止的时间。整流二极管多用于开关频率不高的场合，一般开关频率在1 kHz以下。 整流二极管的特点是电流定额。和电压定额可以达到很高，一般为几千安和几千伏，但反向恢复时间较长。

二极管开关过程

二极管在较高频率下应用的时候，需要注意二极管除了我们知道的正常的导通状态和正常的截至状态以外，在两种状态之间，转换过程中还存在着开启效应和关断效应。二极管在开关的过程中其电流和电压的变化过程如图所示：


图三：二极管在开关电流的变化