你想知道的功率二極管的各種計(jì)算都在這里

1、你想知道的功率二極管的各種計(jì)算都在這里功率二極管是電力電子線路最基本的組成單元，他的單 向?qū)щ娦钥捎糜陔娐返恼鳌?箝位、續(xù)流。正向偏置（ Forward Bias）:二極管的陽極側(cè)施加正電壓，陰極側(cè)施加負(fù)電壓，這 樣就稱為正向偏置， 所加電壓為正向偏置。 反向偏置（ Reverse Bias）:在陽極側(cè)施加相對(duì)陰極負(fù)的電壓，就是反向偏置，所 加電壓為反向偏置。下面這篇博客依次介紹了功率二極管的基礎(chǔ)，二極管的 發(fā)熱和溫度計(jì)算，功率二極管功耗的全計(jì)算過程。功率二極管基礎(chǔ) 二極管電流公式： 注意的參數(shù)： Forward-bias （正向偏置恢復(fù)時(shí)間）影響條件：正向電流（電流越大反向時(shí)間越長）反向電

2、壓（電壓越小反向時(shí)間越長）電流變化速度，速度越快減小恢復(fù)時(shí)間卻會(huì)加長存儲(chǔ)時(shí)間 結(jié)溫越高同時(shí)增加恢復(fù)時(shí)間和存儲(chǔ)時(shí) 間 reverse-bias （反向偏置）影響條件： 正向電流（電流越大正向電壓越大）電流脈沖上升時(shí)間（脈沖越陡正向電壓越大）溫度影響不大 綜合整個(gè)過程計(jì)算結(jié)溫過程（對(duì)于脈沖電流的計(jì)算方法）精確計(jì)算二極管發(fā)熱和溫度 作者注：這些計(jì)算都是有適用條件的 （大電流的功率二極管一定要算，一般的二極管就不用算 了），所以還沒有深入淺出的搞清楚計(jì)算的界限。擬合用的是 Mathcad 。 計(jì)算二級(jí)管的散熱情況 在設(shè)計(jì)功 率電源的時(shí)候，二級(jí)管一般損耗比較大，而且為了能夠更加 精確的去分析，我們來看一

3、下一般的計(jì)算過程。 Losses due to forward voltagedrop （正向功耗）P.f=V.f*l.oV.f:正向?qū)妷篒 . o ：輸出電流Losses due to diodeleakage current（反向功耗） P.r=V.r*l.r V.r:反向電壓 l.r :反向電流我們假設(shè)電路為：然后把參數(shù)羅列出來計(jì)算 然后可以計(jì)算出來:我們可以得到什么結(jié)論呢:二級(jí)管燒掉了。這種邏輯在于，結(jié)溫直接從 85 度環(huán)境 溫度上升到半導(dǎo)體的極限 150 攝氏度。 這里我們假設(shè)二 級(jí)管直接按照最大的熱阻和最大功耗，這是有問題和值得思 量的，現(xiàn)在我們換種思路:我們可以發(fā)現(xiàn)，二級(jí)管其

4、實(shí)并不會(huì)壞。問題就集中在于二級(jí)管的模型沒有建立好。 建立模型很重要，如果按照單個(gè)最大值來分析，我們面臨的 問題是把它的范圍放得很大，對(duì)于比較臨界的問題來說，基 本把可以用的元器件排斥在外了。因此我們需要仔細(xì)建立模型，正向電壓的過程如下:藍(lán)色為從圖中抓取的數(shù)據(jù)，紅色為我們知道的 PN 結(jié)模型，下面一個(gè)紅色的為曲線 擬合過程:結(jié)果如下:反向電流也是同樣地:這些做完以后我們可以很精確的知道，溫度，電壓這些對(duì)于管 子的實(shí)際影響了。 功率二極管的功耗計(jì)算 前面關(guān)于 功率二極管，基礎(chǔ)，熱阻，正向壓降都已經(jīng)涉及到了。在這P.f=V.f*l.o V.f:正向?qū)妷簂.o :輸出電流 算法 2:Vf=V o If*RsPf=Vo*If Rs*IfA2反向電流功耗： 這個(gè)值不太好估計(jì)，因?yàn)?Vr 也在變化，因此我建