车用硅整流二极管及整流桥
二极管分类
二极管分类1>按结构材料分:(1)锗二极管(2)硅二极管2>按制作工艺分：(1)点接触型二极管：pn结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。
(2)面接触型二极管：结面积大，用于工频大电流整流电路。
(3)平面型二极管：往往用于集成电路制造工艺中。
pn结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。
3>按功能用途分：(1)硅整流二极管：硅整流二极管除主要应用于电源电路做整流元件外，还可用作限幅、保护、钳位等。
(常用整流二极管主要是1n、2cz系列)(2)检波二极管：检波二极管的结点容小、工作频率高、正向压降小，但允许流过的最大正向电流小、内阻大。
多用于小信号、高频率的电路，用作检波、鉴频、限幅。
(常用检波二极管主要是2ap系列) (3)稳压二极管：利用稳压二极管的反向击穿特性，用作稳压基准电压、保护、限幅、电平转换等。
其中2dw230~2dw232稳压管内部具有温度补偿，电压温度系数低，可用于精密稳压电路。
(常用稳压二极管主要是1n、2cw、2dw系列)(4)光敏二极管：利用光敏二极管在光的照射下，反向电流与光照成正比的特性，应用于光电转换及光控、测光等自动控制电路中。
（常用硅光敏二极管主要是2cu、2du系列）(5)变容二极管：变容二极管的结电容可以随外加偏压的不同而变化，主要应用于lc调谐、自动频率控制稳频等场合。
（常用变容二极管主要是2cc、1n系列）(6)发光二极管：发光二极管能把电能直接快速地转换成光能，在电子仪器、仪表中用作显示器件、状态信息指示、光电开关和光辐射源等。
（常用发光二极管主要是2ef系列）(7)肖特基二极管：肖特基二极管具有反向恢复时间很短、正向压降较低的特性，可用于高频整流、检波、高速脉冲箱位等。
（常用肖特基二极管主要是1n、mbr系列）(8)快速恢复二极管：快速恢复二极管的正向压降与普通硅整流二极管相似，但反向恢复时间小，耐压比肖特基二极管高得多，用作中频整流元件。
整流桥
整流桥有多种方法可以用整流二极管将交流电转换为直流电，包括半波整流、全波整流以及桥式整流等。
整流桥，就是将桥式整流的四个二极管封装在一起，只引出四个引脚。
四个引脚中，两个直流输出端标有＋或－，两个交流输入端有～标记。
应用整流桥到电路中，主要考虑它的最大工作电流和最大反向电压。
图一 整流桥（桥式整流）工作原理图二 各类整流桥（有些整流桥上有一个孔，是加装散热器用的）半波整流；全波整流；桥式整流一、半波整流电路图１ 图1是一种最简单的整流电路。
它由电源变压器B、整流二极管D和负载电阻Rfz组成。
变压器把市电电压变换为所需要的交变电压e2，D 再把交流电变换为脉动直流电。
下面从图2的波形图上看看二极管是怎样整流的。
图２ 变压器次级电压e2，是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压，它的波形如图2（a）所示。
在0～π时间内，e2 为正半周即变压器上端为正下端为负。
此时整流二极管承受正向电压而导通，e2 通过它加在负载电阻Rfz上，在π～2π 时间内，e2 为负半周，变压器次级下端为正，上端为负。
这时D承受反向电压，不导通，Rfz上无电压。
在2π～3π 时间内，重复0～π 时间的过程，而在3π～4π时间内，又重复π～2π 时间的过程…这样反复下去，交流电的负半周就被"削"掉了，只有正半周通过Rfz，在Rfz上获得了一个单一右向（上正下负）的电压，如图2（b）所示，达到了整流的目的，但是，负载电压Usc 。
以及负载电流的大小还随时间而变化，因此，通常称它为脉动直流。
这种除去半周、留下半周的整流方法，叫半波整流。
不难看出，半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低（计算表明，整流得出的半波电压在整个周期内的平均值，即负载上的直流电压Usc =0.45e2 ）因此常用在高电压、小电流的场合，而在一般无线电装置中很少采用。
二、全波整流电路 如果把整流电路的结构作一些调整，可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。
整流桥工作原理
整流桥工作原理整流桥是一种电子元件，用于将交流电转换为直流电。
它通常由四个二极管组成，这些二极管被连接成一个桥式电路，因此得名整流桥。
整流桥的工作原理非常简单，但却非常重要，因为直流电在许多电子设备中都是必需的。
在本文中，我们将详细介绍整流桥的工作原理及其在电子领域中的重要性。
首先，让我们来了解一下交流电和直流电的区别。
交流电是周期性变化的电流，它的方向会随着时间的变化而改变。
而直流电则是始终保持一个方向的电流。
在许多情况下，我们需要将交流电转换为直流电，这就是整流桥发挥作用的地方。
整流桥的核心部件是四个二极管，它们被连接成一个桥式电路。
这个桥式电路有两个输入端和两个输出端。
当输入端施加交流电时，整流桥会将交流电的负半周和正半周分别转换为直流电。
这是通过二极管的导通和截止来实现的。
当输入端施加正半周的交流电时，二极管D1和D3导通，而D2和D4截止。
这时，电流会从D1和D3流向输出端，形成一个正向的直流电流。
而当输入端施加负半周的交流电时，D2和D4导通，D1和D3截止，电流会从D2和D4流向输出端，同样形成一个正向的直流电流。
因此，整流桥可以将交流电转换为直流电。
整流桥在电子领域中有着广泛的应用。
在许多电子设备中，如电源适配器、电动机控制器、电动工具等，都需要使用直流电。
整流桥可以将交流电转换为直流电，从而为这些设备提供稳定的电源。
此外，整流桥还被广泛应用于无线充电器、变频器、UPS等设备中。
总之，整流桥是一种重要的电子元件，它可以将交流电转换为直流电。
它的工作原理非常简单，但却在电子领域中有着广泛的应用。
它为许多电子设备提供了稳定的电源，因此在现代社会中具有非常重要的地位。
希望通过本文的介绍，读者能够更加深入地了解整流桥的工作原理及其在电子领域中的重要性。
整流桥的工作原理
整流桥的工作原理整流桥是一种常见的电子元件，它广泛应用于电源供电、电机驱动和信号处理等领域。
它的主要作用是将交流电转换为直流电，实现电流的单向导通。
接下来，我们将详细介绍整流桥的工作原理。
整流桥由四个二极管组成，通常采用四个二极管的桥式连接方式。
这四个二极管分为两对，分别被称为正向二极管和反向二极管。
正向二极管的特点是在正向电压作用下导通，反向二极管则在反向电压作用下截止。
在整流桥的工作过程中，输入的交流电首先经过一个变压器，将电压降低或升高到适当的水平。
然后，交流电信号通过整流桥进入。
当输入电压的正半周时，正向二极管导通，负半周时，反向二极管导通。
由于正半周和负半周的二极管导通情况不同，整流桥能够将输入的交流电转换为单向的直流电。
具体来说，在正半周时，正向二极管导通，电流从输入端的A相流向输出端的B相，同时，反向二极管截止，电流无法从输入端的C 相流向输出端的D相。
这样，电流就只能从A相流向B相，实现了正半周的整流效果。
而在负半周时，反向二极管导通，电流从输入端的C相流向输出端的D相，同时，正向二极管截止，电流无法从输入端的A相流向输出端的B相。
这样，电流就只能从C相流向D相，实现了负半周的整流效果。
通过整流桥的工作原理，我们可以看到，交流电在经过整流桥后，变成了一个由正半周和负半周交替组成的脉动直流信号。
为了得到更稳定的直流电，通常还需要经过滤波电路进行进一步处理。
滤波电路的作用是将脉动直流信号中的纹波成分去除，使输出电压更加稳定。
常见的滤波电路包括电容滤波和电感滤波。
电容滤波利用电容器的充放电特性，将脉动直流信号的纹波成分通过电容器的充放电过程去除。
而电感滤波则利用电感器的储能特性，将纹波成分通过电感器的储能释放过程去除。
经过滤波电路处理后的直流电就可以作为电源供应给其他电子设备使用了。
整流桥的工作原理简单明了，但在实际应用中起着重要的作用。
无论是家用电器、工业设备还是通信系统，都离不开整流桥的支持。
整流二极管技术及在各领域的应用
整流二极管技术及在各领域的应用
□孙娜琳 孙雅姝 李 柬
பைடு நூலகம்
【摘
要】 本文简要介绍了整流二极管的技术 ， 在汽车工业领域的我国车用整流二极管的发展状况和应用 ， 在太阳能新能源领 域太阳能电池保护的作用 ， 以及未来在其他领域的发展和应用 。
【关键词】 汽车工业； 太阳能； 整流二极管； 整流桥； 正向导通； 反向电流 【作者单位】 孙娜琳、 孙雅姝， 通用半导体（ 中国） 有限公司； 李柬， 天津光电集团有限公司
一、 整流二极管简介 整流二极管是一种半导体器件 ， 它能将交流电能转变为 直流电能。通常它包含一个 PN 结， 有阳极和阴极两个端子 （ 如图 1 ） 。它的载流区组成有空穴 ， 电子， 位垒。空穴区相对 电子区为正的电压时， 位垒降低， 位垒两侧附近产生储存载 流子， 能通过大电流， 具有低的电压降 （ 典型值为 0． 7V ） ， 称 为正向导通状态。 若加相反的电压， 使位垒增加， 可承受高 流过很小的反向电流 （ 称反向漏电流 ） ， 称为反 的反向电压， 向阻断状态。 整流二极管具有明显的单向导电性 ， 整流二极管可用半 反向 导体锗或硅等材料制造 。硅整流二极管的击穿电压高 ， 漏电流小， 高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用 高纯单晶硅制造（ 掺杂较多时容易反向击穿 ） 。 这种器件的 能通过较大电流 （ 可达上千安 ） ， 但工作频率不 结面积较大， 高， 一般在几十千赫以下。整流二极管主要用于各种低频半 波整流电路， 如需达到全波整流需连成整流桥使用 。
内部结构
图1 二、 整流二极管的特性
外部结构
选用整流二极管时， 主要应考虑其反向峰值电压 、 最大 最大反向工作电流、 截止频率及反向恢复时间等 整流电流、 If = 1A， 1N4001 常用的整流二 参数， 其特性参数： Vrm ≥50v， 有颜色一端表示负极。 极管： 例如 1N4001 ， 整流二极管的交流和直流电阻为 ： 正向直流电阻 Rf = Vf / If = （ Vf / Is） exp（ － qVf / mkT） 整流二极管的整流比为 ： 直流整流比 Rr / Rf = （ Vr / Vf） exp（ qVf / mkT） 交流整流比 rr / rf = （ If / Is） exp（ qVf / mkT） 正向交流电阻 rf = dVf / dIf = mkT / qIf 反向直流电阻 Rr = Vr / Ir = Vr / Is 反向交流电阻 rr = dVr / dIr = （ mkT / qIf） exp（ qVr / mkT） Vr 和 Ir 分 式中的 Vf 和 If 分别是正向电压和正向电流 ， 图2 中国汽车工业发展阶段 ， 正如中国内燃机工业协会电机 《协会通讯》 ： “从千人汽车保有量、 电器分会 所指出 千人汽车 中国汽车 销量和汽车与平均 GDP 的相对价格等各方面来看 ， 工业发展阶段， 与日本 1960 年代初期和韩国 1980 年代中期 相当。日本和韩国在其汽车工业发展初期以后 ， 经历了 10 年的高速发展， 汽车销量年度复合增长率到 20． 9% 和 22． 2% ……中国汽车工业也将在 10 年内保持 15% 以上的年度复合
硅桥式整流器工作原理
硅桥式整流器工作原理
硅桥式整流器，又称半波整流器，是现代电子设备不可缺少的一部分，它的运行原理非常简单。
一、硅桥式整流器的原理
1、工作原理：硅桥式整流器由四个硅晶体管S1、S
2、S
3、S4组成，
这四个硅晶体管是一个由钽极构成的桥式设置，它们之间形成了一个
简单的电路。
当输入端输入一个交流电压时，按照下表的变换原则，
三极管S1、S2、S3和S4会交替的开启和关闭，从而连通输入端和输
出端，使得输出端获得一个恒定直流电压。
2、半波控制：硅桥式整流器只能够进行半波控制，也就是说，当输入
电压为正电压时，整流器只能进行正电压的放大；当输入电压为负电
压时，整流器只能进行负电压的放大，而不能将正电压和负电压整合
在一起，因此不能进行全波控制。
二、硅桥式整流器的优点
1、功耗小：硅桥式整流器的功耗比其他整流器要小的多，因此，能够
得到更好的效率。
2、成本低廉：硅桥式整流器的成本比其他类型的整流器要低，这也是其非常受欢迎的原因之一。
3、性能可靠：由于硅桥式整流器具有结构简单、品质可靠的特点，因此在维护和使用上十分方便。
三、硅桥式整流器的缺点
1、效率低：由于硅桥式整流器只能进行半波控制，因此，无法实现充分利用源电压的能量，最多只能在交流电压的一半上取得满足要求的直流电压，这就降低了整流器的效率。
2、占地大：硅桥式整流器外围部件需要很多辅助电路配合，例如，大容量的限流电阻，而且门驱动电路和滤波电路等，都需要比较多的空间，这就使硅桥式整流器的体积变得较大。
二极管、整流桥参数简介
编带TB 散装BP1N400150 1.0 5.0DO-411N4004400 1.0 5.0DO-411N40071000 1.0 5.0DO-4151M71000 1.0 5.0SMA/DO-214AC 5LM40071000 1.0 5.0MINIMELF 10A71000 1.0 5.0SOD-1233*51N5394300 1.5 5.0DO-151N53965001.55.0DO-151N53991000 1.5 5.0DO-1530.51N5401100 3.0 5.0DO-201AD 1N5402200 3.0 5.0DO-201AD 1N5404400 3.0 5.0DO-201AD 1N5406600 3.0 5.0DO-201AD 1N54081000 3.0 5.0DO-201AD 1.250.25RL20150 2.0 5.0DO-15RL205600 2.0 5.0DO-15RL2071000 2.0 5.0DO-1530.56A101000 6.010.0R-60.50.18A1010008.010.0R-610A10100010.010.0R-6FR10150 1.0 5.0DO-41FR102100 1.0 5.0DO-41FR103200 1.0 5.0DO-41FR104400 1.0 5.0DO-41FR105600 1.0 5.0DO-41FR106800 1.0 5.0DO-41FR1071000 1.0 5.0DO-4151FR15150 1.5 5.0DO-15FR154400 1.5 5.0DO-15FR155600 1.5 5.0DO-15FR1571000 1.5 5.0DO-1530.5FR2071000 2.0 5.0DO-1530.5FR30150 3.010.0DO-201AD FR302100 3.010.0DO-201AD FR303200 3.010.0DO-201AD FR304400 3.010.0DO-201AD FR305600 3.010.0DO-201AD FR306800 3.010.0DO-201AD FR3071000 3.010.0DO-201AD 1.250.25FR6071000 6.010.0R-60.50.1BA157400 1.0 5.0DO-41BA1591000 1.0 5.0DO-411N493350 1.0 5.0DO-411N4934100 1.0 5.0DO-411N4935200 1.0 5.0DO-411N4937600 1.0 5.0DO-41511N49422001.05.0DO-41MUR系列8A-60A 200V-1200VMUR1660TO-220AB普通整流二极管快恢复整流二极管包装数量（Kpcs)分类型号反向电压正向电流反向电流封装形式UF4005600 1.010.0DO-415UF2G 400 2.0 5.0DO-214AA/SMB UF2J 600 2.0 5.0DO-214AA/SMB HER10150 1.0 5.0DO-41HER102100 1.0 5.0DO-41HER103200 1.0 5.0DO-41HER104300 1.0 5.0DO-41HER105400 1.0 5.0DO-4151HER106600 1.0 5.0DO-41HER107800 1.0 5.0DO-41HER20150 2.0 5.0DO-15HER202100 2.0 5.0DO-153HER203200 2.0 5.0DO-15HER204300 2.0 5.0DO-15HER205400 2.0 5.0DO-15HER206600 2.0 5.0DO-15HER207800 2.0 5.0DO-1530.5HER30150 3.010.0DO-201AD HER302100 3.010.0DO-201AD HER304300 3.010.0DO-201AD 1.250.25HER305400 3.010.0DO-201AD HER307800 3.010.0DO-201AD 1N581720 1.0 1.0DO-411N581830 1.0 1.0DO-411N581940 1.0 1.0DO-41511N582020 3.0 2.0DO-201AD 1N582130 3.0 2.0DO-201AD 1N582240 3.0 2.0DO-201AD 1.250.25SR1606030.01.0DO-415SR120~SR115SR220~SR215SR320~SR315SR520~SR515SR820~SR8A0SR1020~SR10A0SR2020~SR20A0MBR1020~MBR 10100MBR2020~MBR 20100SMD系列SS12~SS110SS22~SS210(SMA)SS32~SS310(SMB)SS1440 1.00.5DO-214AC/SMA 10SS2440 2.00.5DO-214AA/SMB1N60、1N60P9(I F =30BAT85（I F =200mA,V R =30V,C J =10p F) (DO-35)MA700（I F =30mA,V R =30v,C J =1.3p E)(DO-35)1SS106(I F =30mA,V R =10V,C J =1.5pF)(DO-35)小信号肖特基二极管高效率整流二极管肖特基势垒二极管特快恢复3击穿电压动态恢复电压击穿电流DB-328、32、36 5.0100μA DO-35（玻封，大功率和长寿命节能灯使用）/A-405（塑封）51DB-435、40、45 5.0100μADO-35/A-405DB-656、60、7010.0100μADO-35K105K120K130K150K200K240K300K140双向触发二极管备注BP、TB 分类有 0.6*58，0.6*52，压5mm 低成本 低漏 低正向压降 高电流容量 容易清洗（氟利昂、氯乙烷、酒精和类似的溶剂）其DIP（双列直插封装）对应型号为1N40071N4007的贴片对应型号有大芯片和普通的两种高效率的快速切换 高电流能力和低正向压降 低反向漏电流 塑料材料-UL 可燃也有大小芯片之分Trr=150ns,f极限=6.7MHZ Trr=150ns,f极限=6.7MHZ Trr=150ns,f极限=6.7MHZ Trr=150ns,f极限=6.7MHZ Trr=250ns,f极限=64MHZTrr=500ns,f极限=2MHZ高电流能力 高可靠性 高浪涌电流能力 低正向压降Trr=500ns,f极限=2MHZ反向恢复时间和极限工作频率是成反比的Trr=200nsTrr=50nsTrr=75nsTrr=50ns,f极限=20MHZTrr=50ns,f极限=20MHZTrr=50ns,f极限=20MHZTrr=50ns,f极限=20MHZTrr=50ns,f极限=20MHZTrr=75ns,f极限=13.3MHZ Trr=75ns,f极限=13.3MHZ 反向恢复时间和极限工作频率不会因为电流的变化而发生变化贴片封装有玻封/塑封/中性，蓝管、TB/BP，用于节能灯、镇流器DO-35玻封适合于自动表面安装1N4148的贴片封装形式贴片测试电流1mA双向吸收有编带和散装两种包装。
DF11G硅整流及电阻制动装置
第三章硅整流及电阻制动装置第一节主硅整流柜及整流管主硅整流柜是东风11G型内燃机车主电路整流设备，它将同步主发电机发出的三相交流电转换成脉动直流电，供牵引电动机工作。
一、主硅整流柜结构及主要技术参数（一）主硅整流柜结构东风11G型内燃机车主硅整流柜由柜体、直流母排、交流母排、硅整流元件、联结导线及阻容保护装置组成，其结构如图3-1所示。
三相交流母排从柜上方进入，输出直流母排在柜下方两侧引出。
主硅整流柜为三相桥式整流电路。
整流管组件放于柜的前后共两排、左右分2列、上下有3层。
每一整流桥臂由两个整流元件并联组成。
主硅整流柜共有12个硅整流元件，元件为ZP X3000-30型风冷平板二极管。
整流管组件两端有Ｔ形安装托板，Ｔ形板上套有橡胶减振垫，推向立柱的安装导槽，外面用面板压紧固定。
所有紧固件均有防护层和防松措施。
装置内主电路电气间隙不小于30mm，爬电距离不小于50mm。
装置内元器件安装具有减振措施。
主硅整流柜采用强迫通风冷却，冷却风道串联在同步主发电机通风机吸风口上，冷却空气从主硅整流柜两侧吸入，冷却整流元件后进入同步主发电机通风机风口，而后进入同步主发电机。
图3－1 TGZ30A型主硅整流柜1―交流母排；2―吊环；3―柜体；4―硅整流元件； 5―直流母排。
每一整流桥臂上并联一组RC保护装置，集中保护整流桥臂元件，吸收和抑制过电压。
发生硅整流元件击穿短路事故，该元件与铜母排相联的铜编织导线会立即熔断，切除损坏整流元件，进行过电流保护。
其内部接线原理如图3-2所示。
图3-2 主硅整流柜内部接线原理图（二）主硅整流柜主要技术参数型号 TGZ30A最高阀侧电压 770V额定直流输出电压 1000+20%V额定直流输出电流 5600A额定功率 5600kW最大短时整流电流 8000A（15min）主电路联结方式三相桥式整流整流元件及数量 ZP X3000-30 共12只元件组合方式 1S×2P×6A冷却方式强迫风冷，进风口风速≥6m/s均流系数不小于0.9质量不大于430kg外型尺寸 700 mm×820mm×1080mm二、硅整流管的结构及主要技术参数（一）硅整流管结构硅整流管按其结构分为螺栓型和平板型两种。
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第五章 雪崩整流二极管的选择与使用
一、雪崩整流二极管额定正向平均电流IF(AV)的选择：
雪崩整流二极管额定正向平均电流IF(AV)选择原则与普通整流二 极管一样，对於三相全波整流桥来讲每个整流二极管通过正向 平均电流是交流发电机额定输出电流I0的1/3，在实际使用中都 留有一定的裕量，取
IF(AV)=(0.4～0.5)×I0
1、多功能调节器IC芯片设计时巳考虑到在汽车上使用时的恶劣条件， 已加进多重的过压、超温保护电路，并采用了先进的过流保护技术， 使调节器可靠性有了进一步提高。
2、由于多功能调节器引入切入频率的功能，使交流发电机进入正常工 作状态的转速控制在一定的范围内(如9RC7129C最低正常发电转速控制 在1400转/分)。在发动机起动过程中，交流发电机处在无输出状态， 减少了起动过程中发动机的负载，使发动机起动成功率大大提高。
汽车上ECU内在输入端接了一个MR2535L瞬态浪涌吸收雪崩二 极管，它选用的击穿电压是27—32V(对14V系统讲)，所以它要 求交流发电机所用的雪崩整流二极管的雪崩击穿电压V(BR)小于 27V，原配套的交流发电机所选用的雪崩击穿电压为20—24V， 这一点希望大家注意
三、反向重复峰值浪涌电流IRSM的选择
1、热阻的概念
按标准，热阻(Rth)的一般定义是：
在热平衡条件下，两规定点(或区域)温度差与产生这两点温度 差的耗散功率之比(单位为℃／ W)：
R＝(T1－T2)／P - - - - - - - - - - - - - - (1)
定义假定了器件耗散功率产生的全部热流流经热阻。热阻作 为指标给出时，其耗散功率是直流功率或近似为正弦半波电流 在一个周期内的平均功率。
2、瞬态热阻抗的概念
瞬态热阻抗Z(t)按标准定义为：在某一时间间隔末， 结温Tj和基准点温度Tr之差的变化量，与在引起该温 差变化的阶跃变化耗散功率P之比(见图4)：
Z(t)＝｛［Tj(0)－Tr(0)］－［Tj(t)－Tr(t)］｝／P 器件在通电流加热或截断电流冷却过程，在这个过程
热阻不是常数、而随时间变化，至热平衡时达到最大 值并与稳态热阻相等。由于瞬态热阻抗值随时间变化 ，一般以与时间关系的瞬态热阻抗曲线给出 。
在检测二极管时只能用这一档来检测，用电阻挡是测不出的。此时红表棒是正 电位，黑表棒是负电位。（如果用指針式万用表时，表棒的电极性相反。）
把红表棒与二极管的引线接触，把黑表棒与二极管的底座接触。 此时万用表显示0。45至0。65之间数值（不同型号的数字万用表数值略有差异 ），此二极管为正管。 若此时万用表显示为“O.L” (或“OF.” 、或“1”)，此二极管为负管
•3、每个二极管正向流过的最大峰值电流就是桥的输出最大电流。
第三章 △VF参数的定义及其应用
一、小电流下整流二极管的正向压降VF 是一个很理 想的热敏参数
在做试验时我们会发现：整流二极管的正向压降数值随着通正向电流 时间的增加在缓慢下降，当达到温度平衡时二极管的正向压降值也稳 定下来。二极管的正向压降的负温度系数的特性给二极管并联运行带 来一定困难，实际使用时要求对整流二极管的正向峰值压降进行挑选 配对，并在计算并联后的电流容量时只能取较小的均流系数。
•二、车用硅整流二极管的正向导电特性： 二极管的单向导电性是二极管独有功能。
二极管的正向伏安特性曲线
VD为二极管的阀值电压，对于硅整流二极管来讲为0。7V左右。 在阀值电压以下，二极管正向通过的电流很小。 当二极管的正向电压超过阀值电压时二极管的正向电流迅速增加。
VFM为二极管的正向峰值电压。 对于大于30A的二极管用100A测试； 对于25A以下的二极管用正向额定平均电流值IF(AV)的π倍值测试。
进一步试验时会发现：二极管通过一定数值范围(一般在50mA---250mA) 内的小电流时，它的正向压降VF 与结温TJ 的关系曲线是一条直线, 它的 斜率为-1.8mv/℃∽-2.0mv/℃。对于同一批材料、同一种工艺做的一批 二极管，它们的正向压降VF 与结温TJ 的关系曲线是一簇具有相同斜率 的直线簇。
3、△VF 数值能反映瞬态结壳热阻抗的特性，因此 在一定程度上也能反映出稳态结壳热阻RJC 的大小或 变化趋势,但它不能代替稳态结壳热阻RJC 的测试。
第四章 交流发电机使用雪崩整流
二极管的目的及其作用
一、雪崩整流二极管的特性：
1、正向单向导电，具有整流作用。其作用与普通整流二极管相同 。 2、反向具有稳压管稳压特性。具有一定的反向浪涌功率的吸收能 力，使系统的过电压控制在一定的电压值以下。
多功能调节器的使用同样带来了耐压问题，14伏系列多功能调节器对 系统故障电压的幅值要求控制在＜37V，也同样要求交流发电机要采用
雪崩整流二极管，并且它的雪崩击穿电压V(BR)小于27V(对14V系
统讲)。
三、雪崩整流二极管在汽车整车系统的作用：
1、在发生抛负载故障时雪崩整流二极管要能吸收故 障电压，保护ECU和多功能调节器不受损伤；
第二章三相桥式整流电路
一、三相桥式整流电路图：
二、三相整流桥各点电压波形及二极管正向 导通时序图：
从三相整流电路波形图及二极管正向导通时序图中我们可 以得出以下几点：
•1、任一时刻只有正极板上一只正管和负极板上一只负管同时正向导通 。
•2、在一个周期内每个管子正向导通轮流工作了三分之一个周期。
六、△VF 实际使用价值
1、△VF 数值的平均值(中心值)决定於二极管的结 构设计，因此不同的设计可以通过△VF 的平均值的 测试来评价其设计的合理性和先进性；通过不断改进 与优化设计把△VF 的平均值降低到合理的数值，能 有效提高二极管承受正向或反向浪涌功耗的能力；
2、△VF 百分比偏差反映了工艺的控制能力与合理 性，它能直接反映出焊接工艺中缺陷，因此通过 △VF 百分比偏差的计算能对焊接工艺进行评估、监 控与筛选不良品；
ΔVF ＝VF1－VF2
三、ΔVF参数的物理意义
ΔVF的数值的大小反映了在加规定的方波脉冲电流 前后二极管结温TJ 的变化。
ΔVF数值小则结温TJ增加量小，说明二极管芯片 （硅片）产生的热量瞬间散热快，也表示二极管的瞬 态热阻小；
ΔVF数值大则结温TJ 增加量大，说明二极管芯片 （硅片）产生的热量瞬间散热慢，也表示二极管的瞬 态热阻大。
四、稳态热阻与瞬态热阻的概念
稳态热阻是功率半导体器件的重要技术指标和特性， 是器件热特性的特征参数，它与器件的电特性和机械 特性相关，与器件的额定电流(IF(AV))、峰值压降 (VFM)和最高结温(Tjm)等基本参数有定量关系。稳态 热阻是模拟电网络的热网络的主参数，是分析器件质 量和应用进行诸多计算不可缺少的参数
VFM值的大小决定了二极管在使用时发热量的大小。
正向平均功秏PAV＝0.785×VFM×IF(AV)＋0.215×VD×IF(AV) 取 VD≈0.72V 所以 PAV≈0.939×VFM×IF(AV) ―――――――――――――(1) 取 VD=0。85V
PAV ≈0.967×VFM×IF(AV
三、车用硅整流二极管的反向伏安特性：
3、由于多功能调节器引入软加载的功能，使整车的舒适性得到了提高 。
4、由于多功能调节器引入了DF功能，可以向ECU提供发电机的工况， 使整车工作在更理想状态。进一步的发展可实现双向通信。
5、使用多功能调节器后可省掉三只励磁二极管，减少一个交流发电机 重要的失效故障模式----励滋二极管的失效。
图一是雪崩整流二极管的伏安特性曲线。
二、交流发电机使用雪崩整流二极管是汽车整车系统 的要求：
随着环境保护对汽车排放要求的提高，从欧Ⅱ标准提高到欧Ⅲ、欧Ⅳ 标准，要达到环境保护的要求，就要求整车系统对空气的压力和流量 、进油量状态、点火时序、尾气排放状态等发动机工况和交流发电机 工况进行检测和控制，一般通常用ECU来控制。ECU通过多功能调节器 的DF端的信号来了解发电机的工况。
整车采用ECU控制后带来了一个新的问题，ECU的耐压很低，它自身的 保护电路是采用一个MR2535L瞬态浪涌吸收雪崩二极管，它选用的击 穿电压是27—32V(对14V系统讲)，所以它要求交流发电机也要采用雪 崩整流二极管，并且它的雪崩击穿电压V(BR)小于27V(对14V系统讲)，这 样使交流发电机的故障电压控制在一定数值以下，达到保护ECU的目的 。
二极管的反向伏安特性曲线 VR表示反向击穿电压。 VRRM表示反向重复峰值电压。这个电压是给用户使用时的最高电压。 VRRM＝0.9VRSM(反向不重复峰值电压) VR≥VRSM＝1.11VRRM这是二极管制造厂家出厂时的最低电压。
四、反向重复峰值电压VRRM和正向峰值压降VFM之间关系：
二极管的正向峰值压降VFM随着反向重复峰值电压VRRM的提高而升高。 因此选择适当低的、满足使用要求的反向重复峰值电压VRRM的值可以使二 极管的正向峰值压降保持在较低的水平。尽量降低二极管的正向平均功耗。
这样选择后同样要保证雪崩整流二极管的外壳温度TC低于 170℃。
二、雪崩击穿电压V(BR)的选择
交流发电机所用雪崩整流二极管的雪崩击穿电压选择要根据
其作用耒选择。它的主要作用是当发生故障时：在抛负载时雪 崩整流二极管要能吸收故障浪涌电压，保护ECU和调节器不受 损伤；在调节器失控时雪崩整流二极管要立即击穿使交流发电 机不发电，起到保险丝作用，保护车内ECU不受损伤，把恶性 事故化成一般故障。
2、在多功能调节器失控或由外界原因造成调节器短 路失控时雪崩整流二极管要立即击穿，使交流发电机 不发电，起到保险丝作用，保护车内ECU不受损伤， 把恶性事故化成一般故障。
3、由于雪崩整流二极管的采用，使多功能调节器在 交流发电机上的使用成为现实。
四、交流发电机使用多功能调节器对整车带来的好处：
常用的器件热阻有
1、结到管壳基准点热阻(结壳热阻Rjc)、
4、管壳基准点到散热器基准点的热阻(接触热阻Rcs)