(一)电力二极管的基本特性和主要类型有哪些?
(1)电力二极管的基本特性
①静态特性。主要指其伏安特性,当它承受的正向电压大到一定值时(此值叫门槛电压),正向电流才开始明显增加,处于稳定导通状态。与正向电流对应的电力二极管两端电压为正向电压降。电力二极管承受反向电压时,只通过数值微小的反向漏电流。
②动态特性。由于电力二极管的PN结存在结电容,因此,在零偏置、正向偏置和反向偏置这三种状态之间转换的时候,需要一定的时间,称之为过渡过程,其PN结一些区域的带电状态是随时间变化的,这就是电力二极管的动态特性。
(2)电力二极管的主要类型
在电力电子电路中,电力二极管有广泛的应用,它可以作为整流、续流以及电压隔离、钳位、保护等元件。在应用时,要按实际中的要求选择不同类型的电力二极管。主要类型有:
①普通二极管。普通二极管又叫整流二极管。多用于开关频率不高(lkHz以下)的整流电路中。其反向恢复时间一般大于5μs,而正向电流定额和反向电压定额分别可以达到数千安和数千伏以上。
②快恢复二极管。快恢复二极管简称快速二极管。其反向恢复时间小于5μs,快恢复外延二极管反向恢复时间更短,在lOOns以下。
③肖特基二极管。肖特基二极管其优点是:反向恢复时间很短,一般为10~40ns;正向恢复过程中没有明显的电压过冲;开关损耗和正向导通损耗都比快速二极管小。其缺点是:反向漏电流大且对温度敏感;当提高反向耐压时,其正向压降也相应增加,甚至不能满足要求。
(二)电力二极管有哪些主要参数?
①正向平均电流IF(AV)。指电力二极管在稳定运行时,在规定的管壳温度和散热条件下,所允许通过的最大工频正弦半波电流的平均值。此时,管子正向压降的损耗引起的结温升高不会超过所允许的聂高工作结温。必须指出,电力二极管的额定电流是用其正向平均电流IF(AV)标称的,经换算可知,此时与之对应的电流有效值是1.57IF(AV)。
②正向压降UF。电力二极管在规定的温度下,流过一定的稳态正向电流时对应的正向压降。
③反向重复峰值电压URRM。指对电力二极管能重复施加、而不被反向击穿的反向最高峰值电压。一般是其雪崩击穿电压UB的2/3。
④最高工作结温TJM。结温指PN结的平均温度。最高工作结温指在PN结不致损坏的条件下,所能承受的最高平均温度,通常为125~175℃。
⑤浪涌电流ITSM。指电力二极管能承受的连续一个或几个工频周期的最大电流。