汽车电子设计---有源器件

汽车电子设计专栏---有源器件篇

2二极管技术规格

2.1二极管电路符号

二极管是一种单向导体。它有两个端子，阳极或正极端子和阴极或负极端子。理想情况下，二极管将在其阳极比阴极更正时通过电流，但当其阳极比阴极更负时阻止电流流动。在图4所示的电路符号中，阴极显示为条形，阳极显示为三角形。在一些电路图中，二极管的阳极也可以用字母“A”表示，阴极用字母“K”表示。

图4:二极管电路符号

2.2二极管额定参数

除了正向压降(Vf)和峰值反向电压(为峰值反向电压（PIV）)，还有许多其他二极管额定值对电路设计和元件选择很重要半导体制造商在称为数据表的出版物中提供了有关其产品（包括二极管）的详细规格。各种半导体元件的数据表可以在参考书和互联网上找到，但从制造商网站获得的所有数据都是最新的。典型的二极管数据表将包含以下参数的数值：

最大重复反向电压（VRRM）:二极管在反向偏置模式下，在重复脉冲中可以承受的最大电压。理想情况下，这个数字是无限的。

最大直流反向电压（VR或VDC）:二极管在反向偏置模式下可以持续承受的最大电压。理想情况下，这个数字是无限的。

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。

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：考虑到耗散功率等于电流(I)乘以电压(V或E)，并且正向电压取决于电流和结温，因此PN结可以处理多少热量。理想情况下，这个数字是无限的。

最大（峰值或浪涌）正向电流（IFSM或IF(surge)）:二极管在正向偏置模式下能够传导的最大峰值电流同样，该额定值受二极管结热容量的限制，并且由于热惯性通常远高于平均电流额定值（事实上，对于给定的电流，二极管需要有限的时间才能达到最高温度）。理想情况下，这个数字是无限的。

最大总耗散（PD）:给定二极管电流的耗散(P=IE)乘以二极管压降，以及二极管电流的耗散(P=I2R)，允许二极管耗散的功率量（以瓦特为单位）平方乘以体电阻。从根本上受限于二极管的热容量（耐高温能力）。

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

储存温度范围（TSTG）:即储存二极管（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是相同的但是，如果有的话，最高存储温度额定值将高于最高工作温度额定值。

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/瓦特(℃/W)为单位表示。理想情况下，这个数字为零，这意味着二极管封装是一个完美的热导体和散热器，能够将所有热能从结转移到外部空气（或引线），而在整个厚度上没有温差二极管封装高热阻意味着尽管尽最大努力冷却二极管的外部，二极管仍会在结（临界点）处积聚过高的温度，从而限制其最大功率耗散。

最大反向电流（IR）:即在反向偏置操作中通过二极管的电流量，并施加最大额定反向电压(VDC)有时也称为漏电流。理想情况下，该数字为零，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）:结固有电容的典型量，因为耗尽区充当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从正向偏置极性变为反向偏置极性时，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。

大多数这些参数随温度或其他工作条件而变化，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）绘制的器件额定值图表，以便电路设计人员更好地了解器件的功能。

审核编辑 ：李倩