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二极管的主要参数解读

CHANBAEK 来源:电子科技ROOM 作者: ROOMist 2023-10-28 11:41 次阅读

二极管作为半导体器件,在电子电路应用中非常广泛,可以用于电源输入防反接,整流,多路信号选择,DCDC续流等等。

二极管的实质上就是一个PN结,具备PN结的单向导电性,也即施加正向电压时导通,施加反向电压时截止。该作用也使得二极管在电子电路应用中在某些场合被定义为开关,在存在二极管的电路中,当二极管导通时,视为短路,可用导线代替二极管,当二极管截止时,视为断路,可从电路抹去二极管分析电路。

对于二极管,需要根据不同的应用场合进行选择,在针对二极管进行选型时,需要针对性的考虑相关的参数

二极管的主要参数为:正向导通电压,导通电流,反向击穿电压,反向漏电流,这几个参数在大多数场合都是需要考虑的。

正向导通电压与正向导通电流相关,流经二极管的电流越大,二极管的导通电压会变大。

图片

反向击穿电压是能够施加在二极管两端反向电压的最大值,反向电压过大时,会击穿PN结。

反向漏电流即为在二极管上施加反向电流时的微小的漏电流,系因为PN结的少数载流子的漂移运动产生的。

图片

对于二极管,我们另外需要考虑的参数是反向恢复时间,尤其是在开关电路中,需要着重考虑,以下针对二极管的反向恢复时间进行简约解释。

二极管的反向电流波形大概如下:

图片

对于二极管的PN结,当施加正向电压时,受电场的影响,P区空穴移向N区,N区电子移向P区,势垒区逐渐减小。

图片

此时PN结存在电流,也即二极管正向导通,随着空穴和电子的移动,移动到N区的空穴没有全部在N区被电子中和,会有一部分在N区漂移扩散,并在势垒区附近按梯度变化,同理,移动到P区的电子也有同样的现象,电流大时,没被中和的空穴和电子会更多。N区中的空穴和P区中的电子被称为非平衡少数载流子,非平衡少数载流子的分布现象被称为PN结的电荷存储效应。

当PN结突然从施加正向电压变成施加反向电压时,PN结两端电场发生变化,受电荷存储效应影响,P区和N区的非平衡少数载流子开始进行反向运动,P区的电子和N区的空穴在电场的作用下进行反向漂移运动,此时由于势垒区还比较小,因此形成反向电流,并且保持一小段时间不变,电子回到N区,空穴回到N区,形成多数载流子,少数载流子数量逐步减少,反向电流快速下降,且势垒区加大,PN结变成反向截止状态,电流只有极少部分少数载流子的漂移运动形成的漏电流。

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