02-01-Part-6-总结

Bo Zhang 2023-06-14 00:00:00
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本章的主题是 pin 二极管。首先介绍了其静态特性,也就是伏安特性曲线,以及和温度的关系。然后介绍了动态特性,即开通和关断瞬间电流电压的变化。学习过本章之后,我们就可以回答以下问题:

pin 二极管和普通二极管的区别是什么

从结构上看,pin 二极管在高掺杂的 p 区和 n 区中间有一段低掺杂的 n- 区,反偏时用以承担更高的电压。

pin 二极管通态电压的组成

通态电压由两个结电压和漂移电压构成。

pin 二极管的伏安特性曲线以及和温度的关系

反偏时的分析和 pn 结相同。正偏时,在分析 pn 结时我们只考虑到了小注入的情况。然而对于功率二极管,根据注入电流的大小可以分为以下阶段:

根据电流密度从小到大,通态电压分别由结电压和漂移电压主导,其温度特性也不同。

霍尔近似和考虑发射极效率的区别

霍尔近似假设发射极效率为 1,实际上在大注入条件下,高掺杂注定了发射极效率降低。

pin 二极管开通时的特别之处

开通的过程就是 n- 区等离子体逐渐形成的过程。这期间电导调制效应逐渐形成,n- 区的电阻从大到小,导致开通时存在电压尖峰。

pin 二极管关断时的特别之处

由于二极管在导通时存在电导调制效应,关断时等离子体积累形成的储存电荷必须排出 n- 区。这部分排出的电荷形成了反向恢复电流。

软关断和硬关断的区别

相比于硬关断,软关断的 更小, 更低。

为了实现软关断特性都有哪些二极管

CAL 二极管降低载流子寿命;EMCON 二极管改善了 p+ 区掺杂。

实际应用中应该如何选择功率二极管

由于 互为倒数,要想减小通态压降就必然增大关断损耗,反之亦然。因此,如果二极管作为 IGBT 续流使用,那么就应该设计 较小;二极管作为整流使用则应该设计 较小。