西安交通大学电力电子与新能源技术研究中(PENE 121PN结与电力二极管的工作原理 >造成电力二极管和信息电子电路中的普通 二极管区别的一些因素 正向导通时要流过很大的电流,其电流密度较 大,因而额外载流子的注入水平较高,电导调 制效应不能忽略 引线和焊接电阻的压降等都有明显的影响 >承受的电流变化率didt较大,因而其引线和器 件自身的电感效应也会有较大影响 为了提高反向耐压,其掺杂浓度低也造成正向 压降较大 M PEN 第26页
西安交通大学电力电子与新能源技术研究中心(PENEC)制作 PENEC 第1章第26页 1.2.1 PN结与电力二极管的工作原理 ➢ 造成电力二极管和信息电子电路中的普通 二极管区别的一些因素： ➢正向导通时要流过很大的电流，其电流密度较 大，因而额外载流子的注入水平较高，电导调 制效应不能忽略 ➢引线和焊接电阻的压降等都有明显的影响 ➢承受的电流变化率di/dt较大，因而其引线和器 件自身的电感效应也会有较大影响 ➢为了提高反向耐压，其掺杂浓度低也造成正向 压降较大 ■
西安交通大学电力电子与新能源技术研究中(PENE 1.22电力二极管的基本特性 >122电力二极管的基本特性 U 图1-4电力二极管的伏安特性 M PEN 引章第27页
西安交通大学电力电子与新能源技术研究中心(PENEC)制作 PENEC 第1章第27页 1.2.2 电力二极管的基本特性 ➢ 1.2.2 电力二极管的基本特性 图1-4 电力二极管的伏安特性 ■ I O I F UTO UF U
西安交通大学电力电子与新能源技术研究中(PENE 1.2.2电力二极管的基本特性 1.静态特性(电力二极管伏安特性图) 主要指其伏安特性 当电力二极管承受的正向电压大到一定值(门槛 电压U 正向电流才开始明显增加,处于稳定导 通状态。与正向电流仁对应的电力二极管两端的电压 时,只有少子引起的微小而数值恒定的反向漏电流。 >2.动态特性 动态特性—因结电容的存在,三种状态之间的 转换必然有一个过渡过程,此过程中的电压一电 流特性是随时间变化的 M PEN 第28页
西安交通大学电力电子与新能源技术研究中心(PENEC)制作 PENEC 第1章第28页 1.2.2 电力二极管的基本特性 ➢ 1. 静态特性（电力二极管伏安特性图） ➢主要指其伏安特性 当电力二极管承受的正向电压大到一定值（门槛 电压UTO），正向电流才开始明显增加，处于稳定导 通状态。与正向电流IF对应的电力二极管两端的电压 UF即为其正向电压降。当电力二极管承受反向电压 时，只有少子引起的微小而数值恒定的反向漏电流。 ➢ 2. 动态特性 ➢动态特性——因结电容的存在，三种状态之间的 转换必然有一个过渡过程，此过程中的电压—电 流特性是随时间变化的 ■
西安交通大学电力电子与新能源技术研究中(PENE 122电力二极管的基本特性 >开关特性—反映通态和断态之间的转换过程 >关断过程: 须经过一段短暂的时间才能重新获得反向阻断能 力,进入截止状态 在关断之前有较大的反向电流出现,并伴随有明 显的反向电压过冲 a) 图1-5电力二极管的动态过程波形 M PEN a)正向偏置转换为反向偏置b)零偏置转换为正向偏置 引章第29页
西安交通大学电力电子与新能源技术研究中心(PENEC)制作 PENEC 第1章第29页 1.2.2 电力二极管的基本特性 ➢ 开关特性——反映通态和断态之间的转换过程 ➢ 关断过程： ➢须经过一段短暂的时间才能重新获得反向阻断能 力，进入截止状态 ➢ 在关断之前有较大的反向电流出现，并伴随有明 显的反向电压过冲 图1-5 电力二极管的动态过程波形 a) 正向偏置转换为反向偏置 b) 零偏置转换为正向偏置 ■ b) UFP u i i F uF t fr 0 t 2V a) I F UF t F t 0 t rr t d t f t 1 t 2 t UR URP I RP di F dt di R dt
西安交通大学电力电子与新能源技术研究中(PENE 1.2.2电力二极管的基本特性 tp to 2V f 正向偏置转换为反向偏置 零偏置转换为正向偏置 延迟时间:G4,电流下降时间:26 反向恢复时间:tr=t+t 恢复特性的软度:下降时间与延迟时间 M PEN 的比值千/,或称恢复系数,用S表示 引章第30页
西安交通大学电力电子与新能源技术研究中心(PENEC)制作 PENEC 第1章第30页 1.2.2 电力二极管的基本特性 ■ b) UFP u i i F uF t fr 0 t 2 V a) I F UF t F t 0 t rr t d t f t 1 t 2 t UR UR P I R P di F dt di R dt 延迟时间：t d = t 1 - t 0 , 电流下降时间：t f = t 2 - t 1 反向恢复时间：t rr = t d+ t f 恢复特性的软度：下降时间与延迟时间 的比值t f /t d，或称恢复系数，用Sr表示 正向偏置转换为反向偏置 零偏置转换为正向偏置