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你想知道的功率二极管的各种计算都在这里 功率二极管是电力电子线路最基本的组成单元，他的单 向导电性可用于电路的整流、 箝位、续流。正向偏置（ Forward Bias）：二极管的阳极侧施加正电压，阴极侧施加负电压，这 样就称为正向偏置， 所加电压为正向偏置。 反向偏置（ Reverse Bias）：在阳极侧施加相对阴极负的电压，就是反向偏置，所 加电压为反向偏置。 下面这篇博客依次介绍了功率二极管的基础，二极管的 发热和温度计算，功率二极管功耗的全计算过程。 功率 二极管基础  二极管电流公式：  注意的参数： Forward-bias （正向偏置恢复时间）  影响条件  :  正向 电流（电流越大反向时间越长）  反向电压（电压越小反 向时间越长） 电流变化速度，速度越快减小恢复时间却 会加长存储时间 结温越高同时增加恢复时间和存储时 间 reverse-bias（反向偏置） 影响条件 : 正向电流 （电流越大正向电压越大） 电流脉冲上升时间（脉冲越 陡正向电压越大） 温度影响不大 综合整个过程 计算结温过程（对于脉冲电流的计算方法） 精确计算二 极管发热和温度 作者注：这些计算都是有适用条件的 （大电流的功率二极管一定要算，一般的二极管就不用算 了），所以还没有深入浅出的搞清楚计算的界限。 拟合 用的是 Mathcad 。 计算二级管的散热情况 在设计功 率电源的时候，二级管一般损耗比较大，而且为了能够更加 精确的去分析，我们来看一下一般的计算过程。 Losses due to forward voltagedrop（正向功耗） P.f=V.f*I.o V.f： 正向导通电压 I.o ：输出电流 Losses due to diode leakage current(反向功耗 ) P.r=V.r*I.r V.r：反向电压 I.r ：反向电流 我们假设电路为： 然后把参数罗列出 来计算 然后可以计算出来： 我们可以得到什么结论 呢：二级管烧掉了。这种逻辑在于，结温直接从 85 度环境 温度上升到半导体的极限 150 摄氏度。 这里我们假设二 级管直接按照最大的热阻和最大功耗，这是有问题和值得思 量的，现在我们换种思路： 我们可以发现，二级管其实 并不会坏。问题就集中在于二级管的模型没有建立好。 建立模型很重要，如果按照单个最大值来分析，我们面临的 问题是把它的范围放得很大，对于比较临界的问题来说，基 本把可以用的元器件排斥在外了。 因此我们需要仔细建 立模型，正向电压的过程如下： 蓝色为从图中抓取的数 据，红色为我们知道的 PN 结模型，下面一个红色的为曲线 拟合过程： 结果如下： 反向电流也是同样地： 这 些做完以后我们可以很精确的知道，温度，电压这些对于管 子的实际影响了。 功率二极管的功耗计算 前面关于 功率二极管，基础，热阻，正向压降都已经涉及到了。在这 里需要补充全计算过程： 正向压降功耗： 算法 1： P.f=V.f*I.o V.f：正向导通电压 I.o ：输出电流 算 法 2： Vf=V o If*Rs Pf=Vo*If Rs*If^2 反向电流功 耗： 这个值不太好估计，因为 Vr 也在变化，因此我建 议以实测为主： 实测： 然后可测得电压下降波形进 行计算。 漏电流功耗： P.r=V.r*I.r V.r：反向电压 I.r ： 反向电流