二极管的特性
二极管特性的作用和用途
二极管特性的作用和用途二极管是一种具有两个引脚的电子元件，其主要功能是利用PN结的特性来控制电流的流动方向。
在电子电路中，二极管具有多种重要的作用和用途。
首先，二极管可以用作整流器。
在交流电路中，由于交流电的正负半周具有不同的方向，因此可以使用二极管将交流电转化为直流电。
当正弦波的电压为正值时，二极管处于正向偏置，导通状态，电流可以通过；当正弦波的电压为负值时，二极管处于反向偏置，截止状态，电流无法通过。
这样，通过二极管的整流作用，可以将交流电转化为直流电，用于各种电子设备和电路中。
其次，二极管可以用作电压稳压器。
在电子设备中，有时需要对输入电压进行稳压处理，以确保输出电压在一个稳定的范围内。
通过使用二极管的稳压特性，可以实现对电压的稳定调整。
当输入电压超过二极管的正向电压时，二极管处于正向偏置状态，电流较大，可以起到压降作用；当输入电压较小时，二极管处于截止状态，电流较小，可以起到电压维持作用。
通过这种方式，可以实现对电压的稳定调整，确保输出电压在需要的范围内。
此外，二极管还可以用作信号调制和解调。
在通信系统中，常常需要对信号进行解调和调制，以实现信号的传输和处理。
通过使用二极管的非线性特性，可以实现对信号的调制和解调。
在调制过程中，输入信号通过调制电路，使得输入信号的特点被嵌入到载波信号中，然后通过传输媒介进行传输；在解调过程中，接收到的信号经过解调电路，将载波信号还原为原始信号。
通过这种方式，可以实现对信号的传输和处理。
此外，二极管还可以用于电源电路的保护。
在电子设备中，常常需要对电路进行保护，以防止电源电压超过预定范围，对设备造成损坏。
通过使用二极管的特性，可以将电源电压限制在一个安全范围内。
当电源电压超过设定值时，二极管处于正向偏置状态，电流可以通过，起到限流的作用；当电源电压在设定范围内时，二极管处于截止状态，电流无法通过。
通过这种方式，可以实现对电源电压的限制和保护。
另外，二极管还可以用作温度传感器。
光电二极管的工作原理与特性
光电二极管的工作原理与特性光电二极管是一种能够将光能转化为电能的器件，广泛应用于电子和通信领域。
它的工作原理主要依赖于光电效应和半导体材料的特性。
本文将从两个方面探讨光电二极管的工作原理和特性。
一、光电效应和光电二极管的原理光电效应是指当光照射到物质表面时，光的能量被吸收，使得物质中的电子受到激发而被释放出来。
光电二极管利用光电效应将光转化为电流。
当光照射到光电二极管的PN结上时，光子的能量使得PN结区域的电子跃迁到导带能级，形成电子空穴对。
PN结是光电二极管的核心结构，是由P型半导体和N型半导体接触形成的。
P 型半导体中的杂质原子需要提供电子，而N型半导体中的杂质原子需要接受电子。
当两者结合时，形成一个电子富集区和一个电子亏损区。
当光照射到PN结上时，光子的能量使得PN结中的电子跃迁到导带能级，空穴留在价带能级上。
这样，导体区域就形成了电子流，产生了电压和电流。
二、光电二极管的特性1. 灵敏度：光电二极管的灵敏度指的是对光信号的响应能力。
灵敏度通常由两个因素决定：一是光电二极管的材料，二是光电二极管的面积。
在相同条件下，材料的光吸收能力越强、面积越大，光电二极管的灵敏度就越高。
2. 响应时间：光电二极管的响应时间指的是从光照射到电流形成的时间。
这个时间取决于载流子在半导体材料中的移动速度。
通常情况下，硅双向二极管的响应时间约为微秒级，而光电二极管的响应时间可以达到纳秒级。
3. 饱和电流和暗电流：在没有光照射时，光电二极管的导电能力是极低的，这时的电流被称为暗电流。
当光照射到光电二极管上时，电流会迅速增加，最终趋于稳定，这时的电流被称为饱和电流。
饱和电流和暗电流的大小与光强度和温度有关。
4. 光电二极管的频率特性：光电二极管对不同频率的光信号有不同的响应能力。
在较低的频率下，光电二极管的响应能力较高；而在较高的频率下，由于载流子的移动速度限制，光电二极管的响应能力会下降。
总结：光电二极管是一种利用光电效应将光能转化为电能的器件。
二极管频率特性
二极管频率特性二极管是一种被广泛应用于电子电路中的电子元件。
它具有许多特性和应用，其中之一就是它的频率特性。
本文将对二极管的频率特性进行深入探讨。
一、什么是二极管的频率特性是指二极管在不同频率下的电流与电压之间的关系。
在不同频率下，二极管的电容效应和电感效应会产生不同的影响，从而影响其电流和电压的关系。
二、二极管的频率响应二极管的频率响应是指二极管在不同频率下的电流响应。
对于随着频率的变化而变化的信号，二极管通常会表现出不同的电流特性。
这主要是由于二极管的载流子传输、载流子寿命和载流子衰减等因素的影响。
频率响应曲线是用来描述二极管在不同频率下的电流特性的一种图形表示方法。
它通常是以对数坐标的形式呈现，横轴表示频率，纵轴表示电流。
通过频率响应曲线，我们可以清晰地了解二极管在不同频率下的电流响应情况。
三、二极管的截止频率二极管的截止频率是指二极管在特定工作条件下，频率大于该值时电流急剧下降。
截止频率是二极管频率特性的重要指标之一。
截止频率与二极管的特性有关，可以通过离散元件模型或等效电路模型进行计算。
其中，截止频率与二极管的载流子寿命和采用的材料有关。
通常，截止频率越高，二极管的频率特性越好。
四、二极管的应用二极管的频率特性决定了它在许多电子电路中的应用。
以下是几个常见的应用示例：1.整流器：二极管可以用作电路中的整流器，将交流信号转换为直流信号。
在电源适配器、整流电路和电源管理电路等应用中广泛使用。
2.调制解调器：二极管在调制解调器中扮演着关键角色。
它可以实现信号的调制和解调，用于数据传输和通信领域。
3.射频放大器：二极管的频率特性使其成为射频放大器电路的理想选择。
它被广泛用于无线通信和微波电路中。
4.光电二极管：光电二极管是一种特殊的二极管，可以将光信号转换为电信号。
它在光通信、光电检测和光电传感器等领域有着广泛的应用。
五、二极管频率特性的改善方法为了改善二极管的频率特性，可以采取以下策略：1.优化器件材料：选择合适的材料可以改善二极管的载流子传输和载流子寿命，从而提高频率特性。
二极管特性及参数
二极管特性及参数一、二极管的特性：二极管是一种最简单的半导体器件，它具有单向导电性。
二极管由P 型半导体和N型半导体组成，P型半导体区域被称为P区，N型半导体区域被称为N区，P区和N区之间形成的结被称为PN结。
在PN结两侧形成的电场称为势垒，势垒会阻碍电流的流动，只有当正向电压施加在二极管上时，电流才能流过。
二极管的工作特性如下：1.正向工作特性：当二极管的正端连接到正电压源，负端连接到负电压源时，二极管处于正向偏置状态。
此时，PN结的势垒被削弱，电流可以流动。
二极管的正向电压(Vf)越大，通过二极管的电流(If)越大。
正向工作特性遵循指数规律，即电流与电压之间存在指数关系。
2.反向工作特性：当二极管的正端连接到负电压源，负端连接到正电压源时，二极管处于反向偏置状态。
此时，PN结的势垒会增加，电流几乎不能流动。
只有当反向电压(Vr)超过二极管的反向击穿电压时，才会发生逆向击穿，电流急剧增加。
二、二极管的参数：1.极限值参数：-峰值反向电压(VRM)：反向电压的最大值，一般用来表示二极管的耐压能力。
-峰值反向电流(IFM)：反向电流的最大值，一般用来表示二极管的耐流能力。
-正向电压降(VF)：正向工作时，PN结两侧产生的电压降。
-正向电流(IF)：通过二极管的最大电流。
2.定常态参数：- 正向阻抗(Forward resistance)：在正向工作状态下，二极管的阻抗大小。
正向阻抗与正向电流大小有关，一般用欧姆表示。
- 反向电流(Reverse current)：在反向工作状态下，二极管的电流大小。
- 反向传导电导(Reverse conductance)：在反向工作状态下，PN结的反向传导电导值，与反向电流大小有关。
3.动态参数：- 正向导通压降(Forward voltage drop)：当二极管处于正向工作状态时，二极管两端的电压降。
- 动态电电渡特性(Forward dynamic electrical characteristics)：反映在零偏电流条件下，PN结在正向电压下的电流特性关系。
二极管特性及参数
二极管特性及参数二极管（Diode）是一种电子器件，由两种不同类型的半导体材料组成：P型半导体和N型半导体。
它具有单向导电特性，即只允许电流在一个方向上通过。
二极管有很多重要的特性和参数，下面将会详细介绍。
一、正向特性：当二极管的正负极正向连接时，如果正向电压小于等于一个特定的值，即正向电压低于二极管的结压降（通常为0.7V），二极管处于正向工作状态，电流可以流过。
这时二极管的电流随正向电压的增加而迅速增大。
这种情况下，二极管处于导通状态，其导通状态下的电阻非常小，几乎可以视为导线。
二、反向特性：当二极管的正负极反向连接时，如果反向电压小于等于一个特定的值，即反向电压低于二极管的击穿电压（通常为50V~1000V），则二极管处于反向工作状态，电流几乎为零。
反向工作状态下的电阻很大，可以视为开路。
但是，当反向电压大于击穿电压时，二极管会产生击穿，电流会大幅度增加，这时二极管会被损坏。
三、参数：1. 峰值逆向电压：也称为击穿电压（Reverse Breakdown Voltage），它指的是二极管可以承受的最大反向电压，在这个电压之下，二极管工作正常，超过这个电压则可能发生击穿。
击穿电压越高，二极管的耐受能力越强。
2.正向电压降：二极管在正向导通时，正向电流通过后，在二极管的两端会形成一个固定的电压降，通常在0.6V~0.7V之间。
这个电压降称为正向电压降或者压降，是指在正向工作状态下二极管的电压降低多少。
3. 最大正向电流：也称为额定电流（Rated Forward Current），它指的是二极管可以正常工作的最大电流值。
超过这个电流值，二极管可能会发生损坏。
4. 最大反向电流：也称为反向饱和电流（Reverse Saturation Current），它指的是二极管在反向工作时通过的最大电流值。
在正常情况下，反向电流很小，几乎为零。
超过这个电流值，二极管可能会发生击穿，导致损坏。
5. 动态电阻：也称为交流电阻或微分电阻（Dynamic Resistance），它是指二极管在线性区时，输入的交流信号变化所引起的反向电流变化与正向电压变化之间的比例关系。
二极管的正向和反向特性有什么不同
二极管的正向和反向特性有什么不同正文：二极管是一种最基本的电子元件，具有独特的正向和反向特性。
在了解二极管的不同特性之前，首先需要了解二极管的基本结构。
二极管由P型半导体和N型半导体组成，P型半导体的材料中掺入了三价元素，如硼或铝，而N型半导体则掺入了五价元素，如磷或砷。
当P型和N型半导体通过特定的工艺制作在一起时，形成了PN结。
在PN结的正向特性下，二极管允许电流流过；而在反向特性下，二极管则阻止电流流过。
下面将详细讨论这两种特性的不同之处。
首先是二极管的正向特性。
在正向偏置条件下，也就是在正向施加电压时，当正向电压超过二极管的正向阈值电压时，PN结中会形成电场，在电子和空穴之间产生强烈的吸引力，促使它们开始快速移动。
这导致了电流的流动，使二极管处于导通状态。
值得注意的是，正向电流通过二极管时，需要克服PN结的内部电阻，此时二极管的电压降较小。
与此相反，当二极管处于反向偏置条件下，也就是在反向施加电压时，PN结中的电场会阻碍电子和空穴的运动，因此几乎没有电流流过。
实际上，当反向电压低于二极管的击穿电压时，虽然电流非常小，但仍然会发生微小的反向漏电流。
这是由于PN结中的少数载流子通过热发射或隧道效应流过的结果。
不同特性的电压-电流关系是二极管正向和反向特性之间的另一个显著区别。
在正向特性下，二极管的电流随电压的增加而迅速增加，这是由于载流子的移动速度加快而引起的。
而在反向特性下，二极管的电流仅随反向电压的增加而略微增加，直到达到击穿电压时会突然增加。
在击穿电压之后，电流急剧增加，反向特性的二极管实际上变成了一个非常好的导体。
总的来说，二极管的正向和反向特性有明显的不同。
在正向特性下，二极管允许电流流过，并且具有较小的电压降，其电流随电压的增加而迅速增加。
而在反向特性下，二极管阻止电流流过，只有在反向电压达到击穿电压时才会有轻微的反向漏电流，其电流随反向电压的增加而略微增加，直到达到击穿电压时会急剧增加。
二极管详解
二极管二极管的特性与应用二极管的工作原理二极管的类型二极管的导电特性二极管的主要参数半导体二极管参数符号及其意义二极管的识别二极管型号命名方法二极管和半导体的关系测试二极管的好坏二极管的特性与应用二极管的工作原理二极管的类型二极管的导电特性二极管的主要参数半导体二极管参数符号及其意义二极管的识别二极管型号命名方法二极管和半导体的关系测试二极管的好坏半导体二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode);它只往一个方向传送电流的电子零件。
它是一种具有1个零件号接合的2个端子的器件，具有按照外加电压的方向，使电流流动或不流动的性质。
二极管的特性与应用几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。
二极管的管压降：硅二极管（不发光类型）正向管压降0.7V，发光二极管正向管压降为随不同发光颜色而不同。
二极管的应用1、整流二极管利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉动直流电。
2、开关元件二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。
利用二极管的开关特性，可以组成各种逻辑电路。
3、限幅元件二极管正向导通后，它的正向压降基本保持不变（硅管为0.7V，锗管为0.3V）。
利用这一特性，在电路中作为限幅元件，可以把信号幅度限制在一定范围内。
4、继流二极管在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。
5、检波二极管在收音机中起检波作用。
6、变容二极管使用于电视机的高频头中。
7、显示元件用于电视机显示器上。
二极管的工作原理晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。
当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。
(完整版)二极管导通的条件
二极管的特性及应用
二、二极管基本电路应用
二极管应用
应用电 路
作用解说
整
半波整流
只用一只二极管依单向导电特性，将交流变为单向脉动性直流 电。
流 全波整流 用两只二极管，得到两个极性的单向脉动性直流电压。
电 路
桥式整流 用四只二极管，得到两个极性的单向脉动性直流电压。
倍压整流 是一种大电压小电流整流电路，利用多只二极管构成整流电路。
制作人：曾建
二极管的特性及应用 一 、二极管的特性
1 二极管单向导电性
PN结
管壳 二极管的基本结构是由PN结构成，二极管也具有单向导电 性，箭头所指方向为正向电流方向。
二极管的特性及应用
1.1二极管正向导通工作原理
二极管有导通和截止两种工作状态。而且导通和截止有一定的工作条件。
如果给二极管的正极加上高于负极的电压，称为二极管的正向偏置电压，当 该电压达到一定数值时二极管导通，导通后二极管相当于一个导体，电阻很 小，相当于接通，如图所示。
利用二极管管压降随温度微小变化的特征可以设 计成温度补偿电路，在分析温度补偿电路时不了解二 极管的这种特性，电路的工作原理就无法分析。
二极管的特性及应用
3 二极管正向电阻小，反向电阻大的特性
正向电阻是二极 +V R1
R1
管正向导通后正——
等效
负极之间的电阻，这 一电阻值很小。
正向导通
VD1
R01
正向电阻很小
二极管正极为
R1
负电压，反向
偏置状态
E1
VD1
E1
+
R1
二极管截止， 为开路，回路
中没有电流
VD1
综上所述，给二极管加上一定正向电压二极管处于导通 状态，给二极管加上反向电压时，二极管处于截止状态。
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较高的耐压能力 较大的电流承载能力 较高的di/dt承受能力 较高的dv/dt承受能力 较快的截止时间 较高之工作频率 较低之电容性 较小的包装及较高的散热能力
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2
二极管基本特性曲线
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3
二极管在不同温度环境下的变化
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正向特性－If/Vf/△Vf
应用：
根据线路设计要求，选定If/Vf符合要求的产品 特别注意实际应用环境，不同温度条件下If/Vf的 变化的影响 Vf与Frr是一对相互矛盾参数，要特别了解线路的 注重点是Vf，还是Trr
案例：GULF RGP10D使用在比亚迪汽车上，需要考虑在零下40度的 工作环境下，电性能VF的变化,调整线路的配置。
测 试 方 法
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静电冲击－ESD
能 力 标 准
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12
反向特性－Ir/Vbr/DVr1/DVr2
IR VBR DV1— SHARPNESS/ROUND DV2 —STABILITY (RIDE-IN,RIDE OUT )
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13
反向特性－Ir/Vbr/DVr1/DVr2
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22
电压上升斜率－ dv / dt
案例：二极管在测试、使用中，可能发生产品VR衰减，此项与产品 的能力,DV/DT冲击速率有关。
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23
反向恢复时间－Trr
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产品的实际应用均为动 态，在不同的环境条件 下使用。
曲线图中标注的温度： 200℃， 100 ℃，25 ℃，－75 ℃
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4
二极管在常用电源电路中Vd/Id计算
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5
二极管在常用电源电路中Vd/Id计算
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案例1： ASTEC, Boost diode 应用波形实例计算。 案例2： ASTEC, 选用FR202替代SKY产品时，要求VFR特小。
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电压上升斜率－ dv / dt
Dv/dt:电压上升斜率 Dv/dt=0.632VD/t1 or o.8VD/ (t90-t10)
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反向恢复时间－Trr
软恢复特性
案例：某电机公司：在选用SANKEN SARS02 替代品时要求TRR软恢复 特性，在使用GULF特选产品时，客户满意。
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反向恢复时间－Trr
RG-1标准
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反向恢复时间－Trr
反向恢复时间－Trr
影响因素
1，铂原子扩散浓度，扩散时间，扩散深度 2，晶粒面积大的，Trr较大 3，晶粒表面（硼面）浓度上升，Trr较小 4，温度大幅上升时，Trr会大幅上升。
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反向恢复时间－Trr
Trr的重要性
Vrm过高会导致过大的反向过电压 , 使表面钝化 衰降。 Qrr过大会导致Tj升高，IR过大，或因热阻过高而 烧毁。 Irm/Trr 过大时会造成较大的功率损失，也可能使 周边的元件损坏。
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正向浪涌－Ifsm
应用
1，交流整流，直流开关整流满足最大浪涌冲 击要求 2，根据I2t 合理配置保险装置保护其它器件及 线路装置
案例： 在分析客户端产品失效原因时，产品晶粒的表面烧痕，是判 定正向浪涌冲击或短路电流的造成失效的主要依据。据此，判定是客 户端异常，还是产品的IFSM能力不足。
目录
序论 二极管特性曲线 二极管在常用电源电路中Vd/Id计算 正向特性 反向特性 动态特性 顺向恢复电压与时间 反向恢复特性 正向浪涌 反向浪涌 热阻 静电冲击
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对二极管应用特性的要求
正向浪涌－Ifsm
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正向浪涌－Ifsm
影响因素
1，晶粒面积越大，器件Ifsm越大 2，晶片的电阻系数越高时，器件的Ifsm越小 3，器件Vr值越大时，它的Ifsm越小 4，Irsm能力上升时，则Ifsm能力下降 5，Trr越小，Vf越大，Ifsm越小
附上图符号说明：
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顺向恢复电压与时间－Vfrm/Tfr
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顺向恢复电压与时间－ Vfrm/Tfr
影响因素： Vfrm (1) 越高压的二极管的Vfrm越高 (2) 当温度越高时，其Vfrm越高 (3) 当电流密度增加时，其Vfrm也会增高
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雪崩能量/反向浪涌－ Ersm/Vrsm
SCHOTTKY SURGE
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雪崩能量/反向浪涌－ Ersm/Vrsm
CONTROLLED Erem TEST
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案例1： 补充不同器件实测热阻值 案例2： Astec, boost diode 热阻计算 案例3： Philips,RGP10J产品在应用中发热，GULF在更改产品的晶粒 规格后，解决了客户端产品发热的问题
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热阻－Rthj-a、j-c、j-l
案例：PHILIPS RDB1O5S在更换机型时，热量集聚，温度上升， TRR上升，产品出现异常。更换RGP15J后，正常。
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反向恢复时间－Trr
软恢复特性描述
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反向恢复时间－Trr
恢复特性曲线
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案例：测试，组装线的ESD防护不当时，常发生器件不明原因的失 效； 案例：松下电子对ES1D、ES1G等都提出了ESD的测试标准要求， GULF一一予以满足。
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静电冲击－ESD
测 试 方 法
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静电冲击－ESD
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反向恢复时间－Trr
应用
1，高频应用中，对器件及线路影响较大 2，器件与线路不匹配时，产生热量，Trr进一步 上升，可造成过热烧毁。 3，串联使用时Trr不一致时，Trr大的容易发热异 常。 4，高温环境下，Trr将急速上升，应特别关注。 5，某些特殊应用要求Trr值大。
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热阻－Rthj-a、j-c、j-l
影响因素： 1，产品的结构，产品的 材料性质 2，同功率器件，外连接接触面积越大，热阻 越小。 3，不同的环境条件，热阻值有不同的变化
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热阻－Rthj-a、j-c、j-l
应用： 1,输出整流，大功率整流PN结结温计算 2，按PN结结温要求，电流衰降曲线的设计应 用。附：曲线图
6
二极管在常用电源电路中Vd/Id计算
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7
二极管在常用电源电路中Vd/Id计算
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8
二极管在常用电源电路中Vd/Id计算
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正向特性－ If/Vf/△Vf
VF波形比较
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正向特性－If/Vf/△Vf
影响因素： 晶粒面积大的，If大，Vf小 电压高的材料， If小，Vf大 Trr小的材料， Vf大 器件内部不同的结构， △Vf值不一样 器件内部焊接不良， △Vf大
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热阻－Rthj-a、j-c、j-l
功率曲线衰降图
举例：GE SS1M在4灯机型应用时，产品的高温电流值实际超出电流 曲线规定值，当应用环境偏差时，异常的可能增加。
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静电冲击－ESD
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结电容－Cj
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结电容－Cj
一般在整流、开关电源中不予考虑的参数（仅特殊应用 时需要）
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热阻－Rthj-a、j-c、j-l