二極體是大家在工作中經常會用到的器件，但是為什麼二極體只能串聯？今天我們來一探究竟~

EDA365電子論壇

1

串聯

在串聯時，需要注意靜態截止電壓和動態截止電壓的對稱分佈。

在靜態時，由於串聯各元件的截止漏電流具有不同的製造偏差，導致具有最小漏電流的元件承受了最大的電壓，甚至達到擎住狀態。

但只要元件具有足夠的擎住穩定性，則無必要線上路中採用均壓電阻。

只有當截止電壓大於1200V的元件串聯時，一般來說才有必要外加一個並聯電阻。

假設截止漏電流不隨電壓變化，同時忽略電阻的誤差，則對於n個具有給定截止電壓VR的二極體的串聯電路，我們可以得到一個簡化的計算電阻的公式：

以上Vm是串聯電路中電壓的最大值，△Ir是二極體漏電流的最大偏差，條件是執行溫度為最大值。

我們可以做一個安全的假設：

上式中，Irm是由製造商所給定的。利用以上估計，電阻中的電流大約是二極體漏電流的六倍。

經驗表明，當流經電阻的電流約為最大截止電壓下二極體漏電流的三倍時，該電阻值便是足夠的。

但即使在此條件下，電阻中仍會出現可觀的損耗。原則上，動態的電壓分佈不同於靜態的電壓分佈。

如果一個二極體pn結的載流子小時得比另外一個要快，那麼它也就更早地承受電壓。如果忽略電容的偏差，那麼在n個給定截止電壓值Vr的二極體相串聯時，我們可以採用一個簡化的計算並聯電容的方法：

以上△QRR是二極體儲存電量的最大偏差。

我們可以做一個充分安全的假設：

條件是所有的二極體均出自同一個製造批號，△QRR由半導體制造商所給出。除了續流二極體關斷時出現的儲存電量之外，在電容中儲存的電量也同樣需要由正在開通的IGBT來接替。

根據上述設計公式，我們發現總的儲存電量值可能會達到單個二極體的儲存電量的兩倍。一般來說，續流二極體的串聯電流並不多見，原因還在於存在下列附件的損耗源：

1、pn結的n重擴散電壓；

2、並聯電阻中的損耗；

3、需要由IGBT接替的附加儲存電量；

4、由RC電路而導致的元件的增加。

所以在高截止電壓的二極體可以被採用時，一般不採用串聯方案。

唯一的例外是當應用電路要求很短的開關時間和很低的儲存電量時，這兩點正好是地奈亞二極體所具備的。

當然此時系統的通態損耗也會大大增加。

EDA365電子論壇

2

並聯

並聯並不需要附加的RC緩衝電路，重要的是在並聯時通態電壓的偏差應儘可能小。

一個判斷二極體是否適合並聯的重要引數是其通態電壓對溫度的依賴性。

如果通態電壓隨溫度的增加而下降，則它具有負的溫度係數。對於損耗來說，這是一個優點。

如果通態電壓隨溫度的增加而增加，則溫度係數為正。

在典型的並聯應用中，這是一個優點，

其原因在於，較熱的二極體將承受較低電流，從而導致系統的穩定。

因為二極體總是存在一定的製造偏差，所以在二極體並聯時，一個較大的負溫度係數（＞2mV/K）則有可能產生溫升失衡的危險。

並聯的二極體會產生熱耦合：

1、在多個晶片並聯的模組中透過基片；

2、在多個模組並聯於一塊散熱片時透過散熱器一般對於較弱的負溫度係數來說，這類熱偶合足以避免具有最低通態電壓的二極體走向溫度失衡。

但對於負溫度係數值＞2mM/K的二極體，我們則建議降額使用，即總的額定電流應當小於各二極體額定電流的總和。

文章整理自網路，如有侵權，請聯絡刪除！

——END——