3.1.2二极管的动态特性

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好,这节课我们来介绍 二极管的动态特性 它位于教材的3.1.3节 低频下 按电池理解二极管就可以了 但是当高频信号加载在二极管上 就要考虑二极管的动态特性了 二极管的单向导电性并不是十分理想 这是因为二极管本质是由 PN 结构成的 PN 结除了构成单向导电的二极管外 还存在一个结电容 电容对二极管 当然不是什么好事 这实际上使二极管 可以流过一定量的反向电荷 实际二极管需要一段时间 来恢复它的反向阻断能力 所以 trr 我们这么量 来标称它的反向恢复时间 不同工艺结构可以使 电容的大小不一样 点接触型的 PN 结 可以减小结电容 但是会降低二极管的通流能力 反之,面接触型的 PN 结 通流能力很强 但是结电容很大 对于低频时 反向导电占整个周期的比例很小 二极管仍然可以看成是单向导电的 高频 如果反向导电 占整个周期的比例很大 那么二极管 就成为了双向导电的器件 也就无法应用在这种场合了 二极管的反向恢复过程 实际二极管的反向恢复曲线 如图所示 蓝色的是反向恢复电流曲线 iF 黄色的是反向恢复电压曲线 UF 在 tF 时刻 二极管正向导通 UF 是它正向导通电压 也就是我们常说的0.7伏 iF 很大 好,随后呢 电路试图给二极管加反压 但是反压不是马上能加上去的 所以二极管的电流 iF 有个逐渐减少的过程 在 t=0 时刻 电流降到零了 而在 0-t1 这段时间 二极管电流不仅不消失 而且成为了反向电流 并且不断增加 这段时间的称为 td 延迟时间 d 代表的是 dealy t1 时刻 反向电流达到最大值 t1-t2 时刻 反向电流终于逐渐减小到零了 称之为下降时间 tf f 代表的是 fall td 和 tf 加起来就是 反向恢复时间 trr 这段时间 二极管是反向导通的 可以想象 如果加载在二极管上的信号周期 t 与反向恢复时间 trr 在数量级上是可比拟的 那么二极管的实际效果就是全通了 所以反向恢复时间 trr 的大小 决定了二极管可适用的 电路频率场合 简单对二极管反向恢复电压 我们分析 反向电流达到峰值 IRP 之后 电流急剧减小 也就是说 下降时间 tf 其实很小 这样一来 在线路的寄生电感 会产生一个尖峰电压 URP 那么,如果 tf 非常小 这个尖峰电压将会非常大 有可能击穿二极管 恢复系数等于 tf/td 它是用来描述二极管反向恢复软度的 这个系数越大 越不容易产生有害高压 也就是说 我们一方面 希望反向恢复时间 trr 越短越好 另一方面我们还希望 它的下降时间 tf 所占的比重越大越好 本课小结 二极管反向恢复电流 由于结电容的存在 二极管存在一个反向导电的时刻 当频率很低的时候 反向导电占整个周期不大 我们宏观来看 二极管还呈现的是单向导电性 那如果反向导电时间 占整个周期比重很大了 那么它就失去了单向导电性 成为双向导电器件 也就没有办法用了 二极管的反向恢复曲线当中 有一个反向高压 URP 这个值不能太大 约束这个值的量有这么两个 一个是反向恢复时间 trr 它要越短越好 而 tf 在 trr 中所占的比重 要越大越好 这样才不至于产生高的反向电压 URP 好,这节课就到这里
课程介绍 共计80课时,9小时48分45秒

电子电路基础知识讲座

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讲师: 傅强老师

讲师:青岛大学南开大学博士学历。主讲本科的模电和数电课程,以及研究生的电子电力等课程。指导国家级大学生创新创业训练项目,大学生电子设计竞赛, 和企业横向课题等等。

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