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目 录 ............................................................................................................................................................................. I 第9章 电力二极管、电力晶体管和晶闸管的应用简介 ........................................................................................ 1

9.1 电力二极管的应用简介 ............................................................................................................................... 1

9.1.1 电力二极管的种类 ............................................................................................................................ 1 9.1.2 各种常用的电力二极管结构、特点和用途 .................................................................................... 1 9.1.3 电力二极管的主要参数 .................................................................................................................... 1 9.1.4 电力二极管的选型原则 .................................................................................................................... 2 9.2 电力晶体管的应用简介 ............................................................................................................................... 3

9.2.1 电力晶体管的主要参数 .................................................................................................................... 3 9.2.2 电力晶体管的选型原则 .................................................................................................................... 3 9.3 晶闸管的应用简介 ....................................................................................................................................... 4

9.3.1 晶闸管的种类 .................................................................................................................................... 4 9.3.2 各种常用的晶体管结构、特点和用途 ............................................................................................ 4 9.3.3 晶闸管的主要参数 ............................................................................................................................ 5 9.3.4 晶闸管的选型原则 ............................................................................................................................ 6 9.4 总结 ............................................................................................................................................................... 7

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电力二极管、电力晶体管和晶闸管的应用简介

第9章 电力二极管、电力晶体管和晶闸管的应用简介

9.1 电力二极管的应用简介

电力二极管（Power Diode）在20世纪50年代初期就获得应用，当时也被称为半导体整流器；它的基本结构和工作原理与信息电子电路中的二极管相同，都以半导体PN结为基础，实现正向导通、反向截止的功能。电力二极管是不可控器件，其导通和关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。电力二极管实际上是由一个面积较大的PN结和两端引线以及封装组成的。 9.1.1 电力二极管的种类

电力二极管主要有普通二极管、快速恢复二极管和肖特基二极管。 9.1.2 各种常用的电力二极管结构、特点和用途

名称 结构特点、用途 实例图片 多用于开关频率不高（1kHz以下）的整流电路中。其反向恢整流二极管 复时间较长，一般在5s以上，其正向电流定额和反向电压定额可以达到很高。 恢复过程很短，特别是反向恢复过程很短（一般在5s以下）。快恢复外延二极管，采用外延型P-i-N结构，其反向恢复时间更短快速恢复二极管 （可低于50ns），正向压降也很低（0.9V左右）。从性能上可分为快速恢复和超快速恢复两个等级。前者反向恢复时间为数百纳秒或更长，后者则在100ns以下，甚至达到20~30ns。 优点：反向恢复时间很短（10~40ns），正向恢复过程中也不会有明显的电压过冲；在反向耐压较低的情况下其正向压降也很小，明显低于快恢复二极管；因此，其开关损耗和正向导通损耗都比快速二极管还要小，效率高。 肖特基二极管 弱点：（1）当所能承受的反向耐压提高时其正向压降也会高得不能满足要求，因此多用于200V以下的低压场合.（2）反向漏电流较大且对温度敏感，因此反向稳态损耗不能忽略，而且必须更严格地限制其工作温度。 9.1.3 电力二极管的主要参数

1．正向平均电流IF（AV）。

正向平均电流指电力二极管长期运行时，在指定的管壳温度（简称壳温，用TC表示）和散热条件下，其允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。其是按照电流的发热效应来定义的，使用时应按有效值相

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电力二极管、电力晶体管和晶闸管的应用简介

等的原则来选取电流定额，并应留有一定的裕量。

2．正向压降UF。

正向压降指电力二极管在指定温度下，流过某一指定的稳态正向电流时对应的正向压降。 3．反向重复峰值电压URRM。

反向重复峰值电压指对电力二极管所能重复施加的反向最高峰值电压。使用时，应当留有两倍以上的裕量。

4．最高工作结温TJM。

结温是指管芯PN结的平均温度，用TJ表示。最高工作结温是指在PN结不致损坏的前提下所能承受的最高平均温度。TJM通常在125～175 ℃范围之内。

5．反向恢复时间trr。 6．最大浪涌电流IFSM。

浪涌电流指电力二极管所能承受最大的连续一个或几个工频周期的过电流。 9.1.4 电力二极管的选型原则

（1）电力二极管的结构和型式满足应用场合的特点和技术要求。 （2）正向平均电流不小于其在应用电路中流过的最大电流。 （3）正向压降满足应用电路的技术要求。

（4）反向重复峰值电压不小于其在应用电路中承受的最大反向电压峰值的2倍。 （5）最高工作结温不小于其在应用电路的最高温度。 （6）反向恢复时间满足应用电路的要求。

（7）最大浪涌电流不小于其在应用电路中流过的最大浪涌电流。 （8）选择质量好、性价比高的品牌。

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