功率二極管的損耗分析

二極管根據(jù)其特性分為整流二極管、開關(guān)二極管、肖特基勢壘二極管、齊納二極管、用于高頻的高頻二極管。另外，作為保護(hù)元件一般使用齊納二極管，但隨著周邊電路的精密化、應(yīng)用微細(xì)化，被要求使用更高性能的保護(hù)元件 — TVS （Transient Voltage Suppressor）。

功率二極管是二極管的一類，是一種簡單的半導(dǎo)體器件。與普通二極管一樣，功率二極管具有兩個端子并沿一個方向傳導(dǎo)電流。

二極管的損耗組成

二極管損耗由以下三部分組成：

2.1 通態(tài)損耗Pc

在二極管處于正向?qū)ǖ那闆r下，通過二極管的正向壓降與正向電流的積，即稱為通態(tài)耗損。

2.2.截止損耗Pb

二極管反向截止時，由反向漏電流Ir和反向截止電壓Vr引起的損耗。

2.3.開關(guān)損耗Ps

二極管執(zhí)行開和關(guān)動作時產(chǎn)生的損耗。由兩部分組成，

（1）是二極管從截止?fàn)顟B(tài)到導(dǎo)通狀態(tài)時的開通損耗Pon；

（2）是二極管從導(dǎo)通狀態(tài)到反向截止?fàn)顟B(tài)時的關(guān)斷損耗Poff。

而Poff又由二極管關(guān)斷時ta反向恢復(fù)期間損耗Poffa和tb反向恢復(fù)期間損耗Poffb兩部分組成。

2.4.總損耗Pd

總損耗PD=Pc+Pb+Ps

功率二極管在工作過程中會產(chǎn)生一定的損耗，這些損耗主要包括正向?qū)〒p耗、反向恢復(fù)損耗和開關(guān)損耗。

正向?qū)〒p耗：功率二極管在正向?qū)顟B(tài)下，會產(chǎn)生一定的正向?qū)〒p耗，這主要是由于功率二極管的電阻會導(dǎo)致電壓降和電流流失，從而產(chǎn)生能量損失。正向?qū)〒p耗與功率二極管的正向?qū)娮?、正向電流和電壓有關(guān)。

反向恢復(fù)損耗：功率二極管在從反向?qū)顟B(tài)切換到正向?qū)顟B(tài)時，需要一定時間來恢復(fù)正向?qū)顟B(tài)，這個過程中會產(chǎn)生反向恢復(fù)損耗。反向恢復(fù)損耗主要由于功率二極管在反向?qū)顟B(tài)下儲存了一定的電荷，在反向恢復(fù)時會釋放出這些電荷，產(chǎn)生能量損失。反向恢復(fù)損耗與功率二極管的反向恢復(fù)時間、反向電流和反向電壓有關(guān)。

開關(guān)損耗：功率二極管在從導(dǎo)通狀態(tài)切換到截止?fàn)顟B(tài)時，會產(chǎn)生一定的開關(guān)損耗。這主要是由于功率二極管在導(dǎo)通狀態(tài)下具有一定的電阻，從而產(chǎn)生電流和電壓降，當(dāng)切換到截止?fàn)顟B(tài)時，這些能量需要耗散，產(chǎn)生能量損失。開關(guān)損耗與功率二極管的導(dǎo)通電阻、導(dǎo)通時間和開關(guān)頻率有關(guān)。

在實(shí)際應(yīng)用中，功率二極管的損耗會導(dǎo)致電路效率降低，產(chǎn)生熱量，影響電路的可靠性。因此，在選擇功率二極管時，需要綜合考慮其正向?qū)娮琛⒎聪蚧謴?fù)時間、導(dǎo)通時間和開關(guān)頻率等參數(shù)，以及電路的工作條件和要求，以降低功率二極管的損耗，提高電路效率和可靠性。