如何分析二極管？二極管串聯(lián)分析！

在這篇文章中，小編將對(duì)二極管的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進(jìn)對(duì)它的了解程度，和小編一起來閱讀以下內(nèi)容吧。

一、二極管分析

分析二極管電路最簡單（也是最不準(zhǔn)確）的方法是假設(shè)二極管是一個(gè)壓控開關(guān)，充當(dāng)完美的電流單向閥。如果這個(gè)“開關(guān)”上的電壓大于 0 V，電流就會(huì)自由流動(dòng)，沒有任何電阻或壓降。如果“開關(guān)”兩端的電壓小于或等于 0 V，則沒有電流流動(dòng)。

此類分析的第一步是假設(shè)二極管導(dǎo)通或不導(dǎo)通。任何一種假設(shè)都會(huì)得出正確的結(jié)果，因此請(qǐng)做出您最好的猜測(cè)。如果假設(shè)二極管導(dǎo)通，則將二極管保留在原理圖中，但將其視為一根電線。如果認(rèn)為它不導(dǎo)電，則將其替換為開路。

現(xiàn)在繼續(xù)分析，并檢查是否有有意義的結(jié)果。如果假設(shè)開路兩端的電壓大于零，則假設(shè)是錯(cuò)誤的——二極管實(shí)際上是導(dǎo)通的。如果流經(jīng)導(dǎo)電二極管的電流從陰極流向陽極，則該假設(shè)是錯(cuò)誤的 - 我們將分析限制于正向?qū)ǘO管，因此從陰極流向陽極的電流表明該二極管實(shí)際上不導(dǎo)電。

頂部的原理圖代表原始電路。在左下角，二極管被假定為不導(dǎo)通，并已被開路取代。在右下角，假設(shè)二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，并已被零電阻連接所取代。

這種方法可能看起來相當(dāng)原始，但它實(shí)際上是執(zhí)行快速初步分析的便捷方法。當(dāng)電路涉及的電壓相對(duì)于典型二極管正向電壓相當(dāng)大時(shí)，或者當(dāng)電路包含多個(gè)二極管并且主要關(guān)心的是確定哪些二極管正在導(dǎo)通時(shí)，它特別有用。

二、二極管串聯(lián)分析

二極管串聯(lián)時(shí)，需要注意靜態(tài)截止電壓和動(dòng)態(tài)截止電壓的對(duì)稱分布。

在靜態(tài)時(shí)，由于串聯(lián)各元件的截止漏電流具有不同的制造偏差，導(dǎo)致具有最小漏電流的元件承受了最大的電壓，甚至達(dá)到擎住狀態(tài)。但只要元件具有足夠的擎住穩(wěn)定性，則無必要在線路中采用均壓電阻。只有當(dāng)截止電壓大于1200V的元件串聯(lián)時(shí)，一般來說才有必要外加一個(gè)并聯(lián)電阻。

假設(shè)截止漏電流不隨電壓變化，同時(shí)忽略電阻的誤差，則對(duì)于n個(gè)具有給定截止電壓VR的二極管的串聯(lián)電路，我們可以得到一個(gè)簡化的計(jì)算電阻的公式：

式（1.15）中，Vm是串聯(lián)電路中電壓的最大值，△Ir是二極管漏電流的最大偏差，條件是運(yùn)行溫度為最大值。

我們可以做一個(gè)安全的假設(shè)：

式（1.16）中，Irm是由制造商所給定的。

利用以上估計(jì)，電阻中的電流大約是二極管漏電流的六倍。

經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)流經(jīng)電阻的電流約為最大截止電壓下二極管漏電流的三倍時(shí)，該電阻值便是足夠的。但即使在此條件下，電阻中仍會(huì)出現(xiàn)可觀的損耗。

原則上，動(dòng)態(tài)的電壓分布不同于靜態(tài)的電壓分布。如果一個(gè)二極管pn結(jié)的載流子小時(shí)得比另外一個(gè)要快，那么它也就更早地承受電壓。

如果忽略電容的偏差，那么在n個(gè)給定截止電壓值Vr的二極管相串聯(lián)時(shí)，我們可以采用一個(gè)簡化的計(jì)算并聯(lián)電容的方法：

式（1.17）中，△QRR是二極管存儲(chǔ)電量的最大偏差。

我們可以做一個(gè)充分安全的假設(shè)：

條件是所有的二極管均出自同一個(gè)制造批號(hào)?！鱍RR由半導(dǎo)體制造商所給出。除了續(xù)流二極管關(guān)斷時(shí)出現(xiàn)的存儲(chǔ)電量之外，在電容中存儲(chǔ)的電量也同樣需要由正在開通的IGBT來接替。根據(jù)上述設(shè)計(jì)公式，我們發(fā)現(xiàn)總的存儲(chǔ)電量值可能會(huì)達(dá)到單個(gè)二極管的存儲(chǔ)電量的兩倍。

一般來說，續(xù)流二極管的串聯(lián)電流并不多見，原因是存在下列附件的損耗源：

pn結(jié)的n重?cái)U(kuò)散電壓；

并聯(lián)電阻中的損耗；

需要由IGBT接替的附加存儲(chǔ)電量；

由RC電路而導(dǎo)致的元件的增加。

所以在高截止電壓的二極管可以被采用時(shí)，一般不采用串聯(lián)方案。

唯一的例外是，當(dāng)應(yīng)用電路要求很短的開關(guān)時(shí)間和很低的存儲(chǔ)電量時(shí)，這兩點(diǎn)正好是低耐壓二極管所具備的。當(dāng)然此時(shí)系統(tǒng)的通態(tài)損耗也會(huì)大大增加。

以上所有內(nèi)容便是小編此次為大家?guī)淼挠嘘P(guān)二極管的所有介紹，如果你想了解更多有關(guān)它的內(nèi)容，不妨在我們網(wǎng)站進(jìn)行探索哦。