二極管的這些特性，你都知道了解嗎？

二極管正如其三角形符號(hào)所表示的，只能在一個(gè)方向上傳輸電流，在相反方向則會(huì)阻止電流及電壓。該理論是基于半導(dǎo)體結(jié)和摻雜區(qū)域的取向。其中最基本的是PN結(jié)二極管。

圖1：基本二極管符號(hào)、組成、封裝圖和圖形。（圖片來源：《電子和電氣工程師指南》）

二極管偏置，將通過一個(gè)較低的正向壓降“自動(dòng)”傳輸電流——PN結(jié)二極管的典型壓降值為0.7V，肖特基二極管的典型值為0.3V。工作是在第一象限，其中電壓和電流均為正，而第四象限是阻斷電壓及所產(chǎn)生的漏電流。大多數(shù)功耗都是根據(jù)這兩個(gè)工作點(diǎn)計(jì)算的。然而，二極管的快速開關(guān)也會(huì)引起功耗，其表現(xiàn)形式為在開關(guān)期間出現(xiàn)的電壓和電流。

圖2：開通波形。（圖片來源：Vishay）

圖3：關(guān)斷波形。（來源：Vishay)

反向恢復(fù)也會(huì)引起功耗，這與SiC等新型半導(dǎo)體材料的技術(shù)發(fā)展有關(guān)。有許多不同類型的半導(dǎo)體材料用于二極管，包括GaN和GaAs。它們針對不同的需求而有相應(yīng)的優(yōu)勢，比如更快的恢復(fù)時(shí)間、更高的阻斷電壓，以及更大的電流容量等。

圖4：反向恢復(fù)時(shí)間比較。（圖片來源：Research Gate）

因?yàn)檫@些半導(dǎo)體是基于能隙原理工作，所以二極管產(chǎn)生的熱量會(huì)改變其特性。功耗會(huì)產(chǎn)生熱量，因此功耗Ptotal = Pconduction + Pblocking + Pturnoff + Pturnon。幸運(yùn)的是，在關(guān)斷時(shí)間內(nèi)，關(guān)斷損耗是均衡的。否則，由于產(chǎn)生的電壓和電流量，功耗可能變得非常明顯。

關(guān)于二極管的最后一個(gè)想法是，它們不是萬能的。二極管具有能量脈沖額定值，在周期性應(yīng)用中會(huì)單次甚至重復(fù)吸收能量。了解這些限制以及對器件性能的影響可以避免許多令人頭疼的問題。為保險(xiǎn)起見，最好是將二極管并聯(lián)或串聯(lián)使用，以便略微分散應(yīng)力。與同類器件不同，其分配一般很好。