不可控器件-电力二极管的工作原理(三)
这就是PN结的单向导电性,二极管的基本原理就在于PN结的单向导电性这个主要特征。
PN结具有一定的反向耐压能力,但当施加的反向电压过大,反向电流将会急剧增大,破坏PN结反向偏置为截止的工作状态,这就是反向击穿。反向击穿按照机理不同有雪崩击穿的齐纳击穿两种形式。反向击穿发生时,只要外电路中采取了措施,将反向电流限制在一定范围内,则当反向电压降低后PN结仍然可以恢复原来的状态。但如果反向电流未被限制住,使得反向电流和反向电压的乘以积超过了PN结容许的耗散功率,就会因为热量散发不出去而导致PN结温度上升,直至过热而烧毁,这就是热击穿。
PN结中的电荷量随外加电压而变化,呈现电容效应,成为结电容Cj,又称为微分电容。结电容按照其产生机制和作用的差别范围势垒电容Cb和扩散电容Cv。。势垒电容只在外加电容变化时才起作用,外加电压频率越高,势垒电容作用越明显。势垒电容的大小与PN结截面积成正比,与阻挡层厚度成反比,而扩散电容仅在正向偏置起作用。在正向偏置时,当正向电压较低时,势垒电容为主;正兴电压较高时,扩散电容为结电容主要成分。结电容影响PN结的工作频率,特别是在高速开关的状态下,可能使其单向导电性变差,甚至不能工作,应用时应该加以注意。
由于电力二极管正向导通时要流过很大的电流。其电流密度较大,因为额外载六子的注入水平较高,电导调制效应不能忽略,而且其引线和焊接电阻的压降等都有明显的影响;再加上其承受的电流变化了较大,因而其引线和器件自身的电感效应也会有较大影响。此外,为了提高反向施压,其掺杂浓度低也造成正向压降较大。这些都是的电力二极管与信息电子电路中的普通二极管有所区别、