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- 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
结电容对二极管
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
结电容的大小不一样
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
好
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
高频时
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
在线路的寄生电感上
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
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