你想知道的功率二極管的各種計算都在這里

1、你想知道的功率二極管的各種計算都在這里功率二極管是電力電子線路最基本的組成單元，他的單 向?qū)щ娦钥捎糜陔娐返恼鳌?箝位、續(xù)流。正向偏置（ Forward Bias）:二極管的陽極側(cè)施加正電壓，陰極側(cè)施加負電壓，這 樣就稱為正向偏置， 所加電壓為正向偏置。 反向偏置（ Reverse Bias）:在陽極側(cè)施加相對陰極負的電壓，就是反向偏置，所 加電壓為反向偏置。下面這篇博客依次介紹了功率二極管的基礎，二極管的 發(fā)熱和溫度計算，功率二極管功耗的全計算過程。功率二極管基礎 二極管電流公式： 注意的參數(shù)： Forward-bias （正向偏置恢復時間）影響條件：正向電流（電流越大反向時間越長）反向電

2、壓（電壓越小反向時間越長）電流變化速度，速度越快減小恢復時間卻會加長存儲時間 結(jié)溫越高同時增加恢復時間和存儲時 間 reverse-bias （反向偏置）影響條件： 正向電流（電流越大正向電壓越大）電流脈沖上升時間（脈沖越陡正向電壓越大）溫度影響不大 綜合整個過程計算結(jié)溫過程（對于脈沖電流的計算方法）精確計算二極管發(fā)熱和溫度 作者注：這些計算都是有適用條件的 （大電流的功率二極管一定要算，一般的二極管就不用算 了），所以還沒有深入淺出的搞清楚計算的界限。擬合用的是 Mathcad 。 計算二級管的散熱情況 在設計功 率電源的時候，二級管一般損耗比較大，而且為了能夠更加 精確的去分析，我們來看一

3、下一般的計算過程。 Losses due to forward voltagedrop （正向功耗）P.f=V.f*l.oV.f:正向?qū)妷篒 . o ：輸出電流Losses due to diodeleakage current（反向功耗） P.r=V.r*l.r V.r:反向電壓 l.r :反向電流我們假設電路為：然后把參數(shù)羅列出來計算 然后可以計算出來:我們可以得到什么結(jié)論呢:二級管燒掉了。這種邏輯在于，結(jié)溫直接從 85 度環(huán)境 溫度上升到半導體的極限 150 攝氏度。 這里我們假設二 級管直接按照最大的熱阻和最大功耗，這是有問題和值得思 量的，現(xiàn)在我們換種思路:我們可以發(fā)現(xiàn)，二級管其

4、實并不會壞。問題就集中在于二級管的模型沒有建立好。 建立模型很重要，如果按照單個最大值來分析，我們面臨的 問題是把它的范圍放得很大，對于比較臨界的問題來說，基 本把可以用的元器件排斥在外了。因此我們需要仔細建立模型，正向電壓的過程如下:藍色為從圖中抓取的數(shù)據(jù)，紅色為我們知道的 PN 結(jié)模型，下面一個紅色的為曲線 擬合過程:結(jié)果如下:反向電流也是同樣地:這些做完以后我們可以很精確的知道，溫度，電壓這些對于管 子的實際影響了。 功率二極管的功耗計算 前面關于 功率二極管，基礎，熱阻，正向壓降都已經(jīng)涉及到了。在這P.f=V.f*l.o V.f:正向?qū)妷簂.o :輸出電流 算法 2:Vf=V o If*RsPf=Vo*If Rs*IfA2反向電流功耗： 這個值不太好估計，因為 Vr 也在變化，因此我建