我們所熟知的二極管被廣泛應用于各種電路中,但我們真正了解二極管的某些特性關系嗎?如二極管導通電壓和反向漏電流與導通電流、環境溫度存在什么樣的關系等,讓我們來扒扒很多數據手冊中很少提起的特性關系和正確合理的選型。
我們都知道在選擇二極管時,主要看它的正向導通壓降、反向耐壓、反向漏電流等。但我們卻很少知道其在不同電流、不同反向電壓、不同環境溫度下的關系是怎樣的,在電路設計中知道這些關系對選擇合適的二極管顯得極為重要,尤其是在功率電路中。接下來我將通過型號為SM360A(肖特基管)的實測數據來與大家分享二極管鮮為人知的特性關系。
1、正向導通壓降與導通電流的關系
在二極管兩端加正向偏置電壓時,其內部電場區域變窄,可以有較大的正向擴散電流通過PN結。只有當正向電壓達到某一數值(這一數值稱為“門檻電壓”,鍺管約為0.2V,硅管約為0.6V)以后,二極管才能真正導通。但二極管的導通壓降是恒定不變的嗎?它與正向擴散電流又存在什么樣的關系?通過下圖1的測試電路在常溫下對型號為SM360A的二極管進行導通電流與導通壓降的關系測試,可得到如圖2所示的曲線關系:正向導通壓降與導通電流成正比,其浮動壓差為0.2V。從輕載導通電流到額定導通電流的壓差雖僅為0.2V,但對于功率二極管來說它不僅影響效率也影響二極管的溫升,所以在價格條件允許下,盡量選擇導通壓降小、額定工作電流較實際電流高一倍的二極管。
圖1 二極管導通壓降測試電路