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  • 二極管的損耗圖解(不止有導(dǎo)通損耗)
    • 發(fā)布時(shí)間:2020-10-10 18:15:24
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    二極管的損耗圖解(不止有導(dǎo)通損耗)
    二極管的損耗
    導(dǎo)語(yǔ)
    首先,建議大家看之前先看下面這一篇,以了解二極管的開(kāi)關(guān)過(guò)程,這有助于后面的理解。
    二極管的開(kāi)關(guān)過(guò)程及其可能引發(fā)的EMI問(wèn)題
    二極管的損耗
    正題:很多時(shí)候,我們會(huì)認(rèn)為二極管的導(dǎo)通損耗(即其正向壓降乘以正向電流)就是它的總損耗。但是二極管的開(kāi)關(guān)過(guò)程中,由于電流電壓波形有交叉,它們的乘積不為零,所以存在著開(kāi)關(guān)損耗。同時(shí)由于二極管有反向漏電流的存在,所以還有一個(gè)截止損耗。
    綜上,二極管的損耗類型包含了導(dǎo)通損耗、截止損耗、開(kāi)通損耗、關(guān)斷損耗。這與MOSFET的損耗類似(但MOSFET比二極管復(fù)雜),今天就介紹這些損耗如何計(jì)算。
    必要的名稱解釋
    VF/VR:正向壓降/反向電壓
    IF/IR:正向電流/反向漏電流
    tfr:正向恢復(fù)時(shí)間
    Vfp/Ifp:正向峰值電壓/正向峰值電流
    Vrp/Irp:反向峰值電壓/反向峰值電流
    Qrr:反向恢復(fù)電荷
    損耗分析
     由于二極管常用于整流,所以我們這里假設(shè)二極管通過(guò)的是一個(gè)方波信號(hào),周期為T(mén)、頻率為f、導(dǎo)通時(shí)間為ton、占空比為D。
    再回顧下二極管的開(kāi)關(guān)過(guò)程如下圖-1所示:
    二極管的損耗
    圖-1:二極管的開(kāi)關(guān)過(guò)程示意圖
    如上圖-1所示,可以容易地列出二極管的四大平均功率損耗:
    導(dǎo)通損耗:
    二極管的損耗
    截止損耗:
    二極管的損耗
    開(kāi)通損耗:
    二極管的損耗
    關(guān)斷損耗:
    二極管的損耗
    注意:從圖-1可以看到二極管在反向恢復(fù)時(shí)間trr內(nèi)的td時(shí)段,壓降很小,所以在這段時(shí)間產(chǎn)生的損耗可以忽略不計(jì),關(guān)斷損耗的積分區(qū)間直接從t1到t2。
     最后說(shuō)一下,我們常認(rèn)為二極管的導(dǎo)通損耗近似于它的總損耗是有道理的,因?yàn)閷?dǎo)通損耗一般來(lái)說(shuō)占的比重比較大,所以我們有時(shí)會(huì)喜歡使用那些正向壓降低的二極管,比如肖特基二極管。
    “在高溫環(huán)境下,二極管的反向恢復(fù)時(shí)間會(huì)變長(zhǎng),反向漏電流也會(huì)變大。對(duì)此敏感的電路需要注意。
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