一、PN結與電力二極管的工作原理
基本結構和工作原理與信息電子電路中的二極管一樣。由一個面積較大的PN結和兩端引線以及封裝組成的。從外形上看,主要有螺栓型和平板型兩種封裝。
圖1 ?電力二極管的外形、結構和電氣圖形符號
a)外形b)結構c)電氣圖形符號
PN結的狀態
二極管的基本原理就在于PN結的單向導電性這一主要特征。
PN結的反向擊穿(兩種形式)
(1) 雪崩擊穿
(2) 齊納擊穿
(3) 均可能導致熱擊穿
PN結的電容效應:
(1) PN結的電荷量隨外加電壓而變化,呈現電容效應,稱為結電容CJ,又稱為微分電容。
(2) 結電容按其產生機制和作用的差別分為勢壘電容CB和擴散電容CD。
(3) 電容影響PN結的工作頻率,尤其是高速的開關狀態。
圖2 ?電力二極管及模塊
二、電力二極管的主要參數
1.正向平均電流IF(AV)
額定電流:在指定的管殼溫度(簡稱殼溫,用TC表示)和散熱條件下,其允許流過的最大工頻正弦半波電流的平均值
正向平均電流是按照電流的發熱效應來定義的,因此使用時應按有效值相等的原則來選取電流定額,并應留有一定的裕量。
換算關系:
當用在頻率較高的場合時,開關損耗造成的發熱往往不能忽略
當采用反向漏電流較大的電力二極管時,其斷態損耗造成的發熱效應也不小。