【电路图pd是什么意思】电力二极管的结构特征

电力二极管的结构特征

电力二极管(PowerDiode，PD)是指高压、大电流、高消耗的二极管，与其他电力电子设备一起，作为整流、更新、电压隔离、钳制或保护因素，在各种电流回路中发挥着重要作用。

功率二极管与低功耗功率二极管的结构、工作原理和伏安特性相似，但主要参数的规定、选择原则等不同，使用时应注意。

电力二极管的内部结构也是PN结，面积大，最近开发的特殊二极管，如快速恢复二极管，在制作过程中有了新的突破，开关时间大大减少。

功率二极管引出两个极点：阳极A和阴极K，如图1所示。由于功率二极管的功耗很大，它的外形有螺旋和平板两种。螺旋二极管的阳极牢牢地绑在散热器上。平板二极管分为风冷式和水冷式，阳极和阴极分别被彼此绝缘的两个散热器牢牢地夹在一起。

图1电源二极管的形状、结构和电气图形符号

a)示意图b)结构c)电气图形符号

PN结的反向阻塞状态，PN结的单向导电性；

PN接头反向刹车：有两种形式：雪崩刹车和吉娜刹车，可能会发生热刹车。

PN接头的容量效应：PN接头的电荷量随加电压的变化而变化，表示容量效应。这称为连接容量CJ，也称为未分配容量。

电容器根据生成机制和作用的差异分为阻隔容量CB和扩散容量CD阻隔容量(CD阻隔容量)，附加电压频率越高，阻隔容量作用越明显。

屏障电容的大小与PN结截止区域成正比，与屏障厚度成反比，扩散电容只能在正向偏移上工作。正向偏压下正向电压低时，势垒电容主正向电压高时，扩散电容是连接电容的主要成分，如果连接电容影响PN连接的工作频率，尤其是高速开关，单向导电性可能会变坏，甚至无法工作。应用时要小心。

引起电力二极管与信息电子电路一般二极管差异的几个因素：

正向导电时会流大电流，电流密度高，因此附加载流子的注入水平高，传导调制效果不能忽视引线和焊接电阻的压降等。由于受到明显影响的电流变化率di/dt很大，引线和零件本身的电感效应也会产生很大影响。为了提高逆内压，兴奋剂浓度低，正向压降也大。

电力二极管的基本特性

1、静态特性。

1)主要指伏安特性

2)正向电压必须增大到一定值(门槛电压Uto)，正向电流才开始明显增加，处于稳定的传导状态。对应于If的功率二极管两端的电压为正向电压降Uf。

3)承受反向压力时，只有小的、一定数量的反向泄漏电流。

图2功率二极管的伏安特性

2、动态特性。

由于电容器的存在，伏安特性随时间而变化。这是功率二极管的动态特性，经常表示反映稳态和稳态之间转换过程的开关特性。

从正偏移转换为反向偏移

1)电力二极管不是立即关闭的，而是经过短时间后才能恢复反向拦截能力，进入关闭状态。

2)断电前出现大逆转流，并伴有明显的逆转压力过冲。

延迟：td=t1-t0

电流下降时间：tf=t2-t1

反向恢复时间：trr=td TF

还原性质的平滑度：tf/td或还原系数(以Sr表示)。

图3功率二极管的动态过程波形

a)将正偏置转换为反向偏置b)将零偏置转换为正偏置

从零偏移转换为正偏移

超限Ufp首先出现，经过一段时间后，才倾向于接近稳态压降的值(例如2V)。

正向恢复时间Tfr

电压过冲的原因：电导调制效应起作用所需的大量年轻孩子需要一定的时间，在达到稳定的传导之前，管子压降很大。正向电流的上升会由于装置本身的电感而引起很大的压力降。电流上升率越高，Ufp越高。

电力二极管的动态过程波形零偏转换为正向偏置