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二极管鲜为人知的特性!应该如何正确选择二极管?
编辑:东莞市厚声电子科技有限公司   时间:2019-06-22


二极管主要是看它的正向导通压降、反向耐压、反向漏电流等。但我们却很少知道其在不同电流、不同反向电压、不同环境温度下的关系是怎样的,在电路设计中知道这些关系对选择合适的二极管显得极为重要,尤其是在功率电路中。

1、正向导通压降与导通电流的关系


在二极管两端加正向偏置电压时,其内部电场区域变窄,可以有较大的正向扩散电流通过PN结。只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门槛电压”,锗管约为0.2V,硅管约为0.6V)以后,二极管才能真正导通。但二极管的导通压降是恒定不变的吗?它与正向扩散电流又存在什么样的关系?通过下图1的测试电路在常温下对型号为SM360A的二极管进行导通电流与导通压降的关系测试,可得到如图2所示的曲线关系:正向导通压降与导通电流成正比,其浮动压差为0.2V。从轻载导通电流到额定导通电流的压差虽仅为0.2V,但对于功率二极管来说它不仅影响效率也影响二极管的温升,所以在价格条件允许下,尽量选择导通压降小、额定工作电流较实际电流高一倍的二极管。


2、正向导通压降与环境的温度的关系


在我们开发产品的过程中,高低温环境对电子元器件的影响才是产品稳定工作的最大障碍。环境温度对绝大部分电子元器件的影响无疑是巨大的,二极管当然也不例外,在高低温环境下通过对SM360A的实测数据表1与图3的关系曲线可知道:二极管的导通压降与环境温度成反比。在环境温度为-45℃时虽导通压降最大,却不影响二极管的稳定性,但在环境温度为75℃时,外壳温度却已超过了数据手册给出的125℃,则该二极管在75℃时就必须降额使用。这也是为什么开关电源在某一个高温点需要降额使用的因素之一。

3、二极管漏电流与反向电压的关系


在二极管两端加反向电压时,其内部电场区域变宽,有较少的漂移电流通过PN结,形成我们所说的漏电流。漏电流也是评估二极管性能的重要参数,二极管漏电流过大不仅使其自身温升高,对于功率电路来说也会影响其效率,不同反向电压下的漏电流是不同的,关系如图4所示:反向电压愈大,漏电流越大,在常温下肖特基管的漏电流可忽略。


4、二极管漏电流与环境温度的关系


其实对二极管漏电流影响最大的还是环境温度。在额定反压下测试的关系曲线,从中可以看出:温度越高,漏电流越大。在75℃后成直线上升,该点的漏电流是导致二极管外壳在额定电流下达到125℃的两大因素之一,只有通过降额反向电压和正向导通电流才能降低二极管的工作温度。


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