汽車電子設計專欄---有源器件篇

2二極管技術規格

2.1二極管電路符號

二極管是一種單向導體。它有兩個端子，陽極或正極端子和陰極或負極端子。理想情況下，二極管將在其陽極比陰極更正時通過電流，但當其陽極比陰極更負時阻止電流流動。在圖4所示的電路符號中，陰極顯示為條形，陽極顯示為三角形。在一些電路圖中，二極管的陽極也可以用字母“A”表示，陰極用字母“K”表示。

圖4:二極管電路符號

2.2二極管額定參數

除了正向壓降(Vf)和峰值反向電壓(為峰值反向電壓（PIV）)，還有許多其他二極管額定值對電路設計和元件選擇很重要半導體制造商在稱為數據表的出版物中提供了有關其產品（包括二極管）的詳細規格。各種半導體元件的數據表可以在參考書和互聯網上找到，但從制造商網站獲得的所有數據都是最新的。典型的二極管數據表將包含以下參數的數值：

最大重復反向電壓（VRRM）:二極管在反向偏置模式下，在重復脈沖中可以承受的最大電壓。理想情況下，這個數字是無限的。

最大直流反向電壓（VR或VDC）:二極管在反向偏置模式下可以持續承受的最大電壓。理想情況下，這個數字是無限的。

最大正向電壓（VF）:通常指定為二極管的額定正向電流。理想情況下，這個數字為零：二極管對正向電流沒有任何阻。

最大（平均）正向電流（IF(AV)）:二極管在正向偏置模式下能夠傳導的最大平均電流量這基本上是一個熱限制：考慮到耗散功率等于電流(I)乘以電壓(V或E)，并且正向電壓取決于電流和結溫，因此PN結可以處理多少熱量。理想情況下，這個數字是無限的。

最大（峰值或浪涌）正向電流（IFSM或IF(surge)）:二極管在正向偏置模式下能夠傳導的最大峰值電流同樣，該額定值受二極管結熱容量的限制，并且由于熱慣性通常遠高于平均電流額定值（事實上，對于給定的電流，二極管需要有限的時間才能達到最高溫度）。理想情況下，這個數字是無限的。

最大總耗散（PD）:給定二極管電流的耗散(P=IE)乘以二極管壓降，以及二極管電流的耗散(P=I2R)，允許二極管耗散的功率量（以瓦特為單位）平方乘以體電阻。從根本上受限于二極管的熱容量（耐高溫能力）。

工作結溫（TJ）:二極管PN結的最高允許溫度，通常以攝氏度(℃)表示。熱量是半導體器件的“致命的弱點”：它們必須保持涼爽才能正常工作并延長使用壽命。

儲存溫度范圍（TSTG）:即儲存二極管（未通電）的允許溫度范圍有時與工作結溫(TJ)一起給出，因為最高存儲溫度和最高工作溫度額定值通常是相同的但是，如果有的話，最高存儲溫度額定值將高于最高工作溫度額定值。

熱阻=R(Θ）:對于給定的功耗，結與外部空氣之間的溫差(R(Θ)JA)或結與引線之間的溫差(R(Θ)JL)以攝氏度/瓦特(℃/W)為單位表示。理想情況下，這個數字為零，這意味著二極管封裝是一個完美的熱導體和散熱器，能夠將所有熱能從結轉移到外部空氣（或引線），而在整個厚度上沒有溫差二極管封裝高熱阻意味著盡管盡最大努力冷卻二極管的外部，二極管仍會在結（臨界點）處積聚過高的溫度，從而限制其最大功率耗散。

最大反向電流（IR）:即在反向偏置操作中通過二極管的電流量，并施加最大額定反向電壓(VDC)有時也稱為漏電流。理想情況下，該數字為零，因為完美的二極管在反向偏置時會阻止所有電流實際上，與最大正向電流相比，它非常小。

典型結電容（CJ）:結固有電容的典型量，因為耗盡區充當分隔陽極和陰極連接的電介質這通常是一個非常小的數字，在皮法(pF)范圍內測量。

反向恢復時間（trr）:當二極管兩端的電壓從正向偏置極性變為反向偏置極性時，二極管“關閉”所需的時間。理想情況下，該數字為零：二極管在極性反轉時立即停止導通。對于典型的整流二極管，反向恢復時間在幾十微秒范圍內；對于“快速開關”二極管，它可能只有幾納秒。

大多數這些參數隨溫度或其他工作條件而變化，因此單個數字無法完全描述任何給定的額定值因此，制造商提供了針對其他變量（例如溫度）繪制的器件額定值圖表，以便電路設計人員更好地了解器件的功能。

審核編輯 ：李倩