电力二极管有何不同?二极管串联详细分析(含电路图和公式)
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在这篇文章中,小编将为大家带来二极管的相关报道。如果你对本文即将要讲解的内容存在一定兴趣,不妨继续往下阅读哦。
一、二极管串联分析
二极管串联时,需要注意静态截止电压和动态截止电压的对称分布。
在静态时,由于串联各元件的截止漏电流具有不同的制造偏差,导致具有最小漏电流的元件承受了最大的电压,甚至达到钳制状态。但只要元件具有足够的钳制稳定性,则无必要在线路中采用均压电阻。只有当截止电压大于1200V的元件串联时,一般来说才有必要外加一个并联电阻。
假设截止漏电流不随电压变化,同时忽略电阻的误差,则对于n个具有给定截止电压VR的二极管的串联电路,我们可以得到一个简化的计算电阻的公式:
以上Vm是串联电路中电压的最大值,△Ir是二极管漏电流的最大偏差,条件是运行温度为最大值。我们可以做一个安全的假设:
上式中,Irm是由制造商所给定的。利用以上估计,电阻中的电流大约是二极管漏电流的六倍。
经验表明,当流经电阻的电流约为最大截止电压下二极管漏电流的三倍时,该电阻值便是足够的。但即使在此条件下,电阻中仍会出现可观的损耗。
原则上,动态的电压分布不同于静态的电压分布。如果一个二极管pn结的载流子小时得比另外一个要快,那么它也就更早地承受电压。
如果忽略电容的偏差,那么在n个给定截止电压值Vr的二极管相串联时,我们可以采用一个简化的计算并联电容的方法:
以上△QRR是二极管存储电量的最大偏差。我们可以做一个充分安全的假设:
条件是所有的二极管均出自同一个制造批号。△QRR由半导体制造商所给出。除了续流二极管关断时出现的存储电量之外,在电容中存储的电量也同样需要由正在开通的IGBT来接替。根据上述设计公式,我们发现总的存储电量值可能会达到单个二极管的存储电量的两倍。
一般来说,续流二极管的串联电流并不多见,原因还在于存在下列附件的损耗源:
1、pn结的n重扩散电压;
2、并联电阻中的损耗;
3,需要由IGBT接替的附加存储电量;
4、由RC电路而导致的元件的增加。
所以在高截止电压的二极管可以被采用时,一般不采用串联方案。
唯一的例外是当应用电路要求很短的开关时间和很低的存储电量时,这两点正好是地奈亚二极管所具备的。当然此时系统的通态损耗也会大大增加。
二、电力二极管与普通二极管的区别
电力二极管的特点是具有较大的电流和功率,而普通二极管的特点是具有较小的电流和功率。此外,电力二极管的极性可以反转,而普通二极管的极性不能反转。
(一)二者的特性不同
1.电力二极管:恢复过程非常短,尤其是反向恢复过程非常短。在正向恢复过程中,电力二极管不会出现明显的电压过冲;当反向耐压较低时,正向压降也非常小,电力二极管远低于快恢复二极管。
2.普通二极管:最大的特性是单向传导,电流只能流过二极管的一个方向。
(二)二者的作用不同
1.电力二极管:当反向耐压增加时,电力二极管的正向压降会过高,无法满足要求,因此电力二极管通常用于200V以下的低压应用中。
2.普通二极管:功能包括整流电路、检测电路、稳压电路和各种调制电路,主要由二极管组成。
除此以外,电力二极管主要用于高压和大功率应用。 这种管实际上是一个大面积的PN结。 因此,整流器的额定电流通常高达数十安培至数百安培。 由于该管的PN结电容太大,因此仅适用于工频应用,大功率肖特基管由于其低耐压性而仅适合于处理高频和大电流,而快速恢复管则大多用于处理高频、高压和大电流。电力二级管与普通管的主要区别在于额定工作电流的指标。前者高于数十安培,而后者低于数十安培。
以上便是小编此次想要和大家共同分享的有关二极管的内容,如果你对本文内容感到满意,不妨持续关注我们网站哟。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!