第3节 二极管额定值 (修订中)

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除了正向压降 (Vf) 和峰值反向电压 (PIV) 之外,[二极管](https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt- 半导体 (opens new window)制造商在称为_数据表_的出版物中提供其产品(包括二极管)的详细规格。

# 1. 数据表

各种半导体元件的数据表可以在参考书和互联网上找到。我更喜欢互联网作为组件规格的来源,因为从制造商网站获得的所有数据都是最新的。

# 2. 数据表中的典型二极管参数

典型的二极管数据表将包含以下参数的数据:

最大重复反向电压= VRRM,二极管在反向偏置模式下以重复脉冲可以承受的最大电压量。理想情况下,这个数字将是无限的。

最大直流反向电压= VR 或 VDC,二极管在反向偏置模式下连续承受的最大电压。理想情况下,这个数字将是无限的。

最大正向电压= VF,通常指定为二极管的额定正向电流。理想情况下,这个数字为零:二极管对正向电流没有任何阻碍。实际上,正向电压由“二极管方程”描述。

最大(平均)正向电流= IF(AV),二极管在正向偏置模式下能够传导的最大平均电流量。这基本上是一个热限制:PN 结可以处理多少热量,假设耗散功率等于电流 (I) 乘以电压(V 或 E),并且正向电压取决于电流和结温。理想情况下,这个数字将是无限的。

最大(峰值或浪涌)正向电流= IFSM 或 if(surge),二极管能够在正向偏置模式下传导的最大峰值电流量。同样,该额定值受到二极管结的热容量的限制,并且由于热惯性而通常远高于平均电流额定值(事实上,对于给定电流,二极管达到最高温度需要有限的时间) . 理想情况下,这个数字将是无限的。

最大总耗散= PD,给定二极管电流的耗散 (P=IE) 乘以二极管电压降,以及二极管电流的耗散 (P=I2R),二极管允许耗散的功率量(以瓦特为单位)平方乘以体积电阻。从根本上受限于二极管的热容量(耐受高温的能力)。

工作结温=TJ,二极管PN结的最高允许温度,通常以摄氏度(oC)为单位。热量是半导体器件的“致命弱点”:它们_必须_保持凉爽才能正常工作并延长使用寿命。

存储温度范围= TSTG,存储二极管(未通电)的允许温度范围。有时与工作结温 (TJ) 一起给出,因为最高存储温度和最高工作温度额定值通常相同。但是,如果有的话,最大存储温度额定值将大于最大工作温度额定值。

热阻= R(Θ),对于给定的功耗,结与外部空气之间的温差 (R(Θ)JA) 或结与引线之间的温差 (R(Θ)JL)。以摄氏度每瓦特 (oC/W) 为单位表示。理想情况下,该数字为零,这意味着二极管封装是完美的热导体和散热器,能够将所有热能从结传递到外部空气(或引线),而整个厚度的温度没有差异二极管封装。高热阻意味着尽管尽最大努力冷却二极管外部,二极管仍会在结处(其关键处)积聚过高的温度,从而限制其最大功耗。

最大反向电流_= IR,在反向偏置_操作中通过二极管的电流量,施加最大额定反向电压 (VDC)。有时称为_漏电流_。理想情况下,这个数字为零,因为完美的二极管在反向偏置时会阻止所有电流。实际上,与最大正向电流相比,它非常小。

典型结电容= CJ,即结固有的典型电容值 (opens new window),这是由于耗尽区充当了分隔阳极和阴极连接的电介质。这通常是一个非常小的数字,在皮法 (pF) 范围内测量。

反向恢复时间= trr,当二极管两端的电压 (opens new window)从正向偏压变为反向偏压极性时,二极管“关闭”所需的时间理想情况下,该数字为零:二极管在极性反转时_立即停止导通。_对于典型的整流二极管,反向恢复时间在几十微秒范围内;对于“快速开关”二极管,它可能只有几纳秒。

这些参数中的大多数会随温度或其他操作条件而变化,因此单个数字无法完全描述任何给定的额定值。因此,制造商提供了针对其他变量(例如温度)绘制的组件额定值图表,以便电路设计人员更好地了解设备的功能。

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Last Updated: 3/24/2022, 3:52:20 PM