前言
剛?cè)腴T的硬件工程師在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)選型時(shí),一打開數(shù)據(jù)手冊(cè),很容易重參數(shù),輕曲線,也就是喜歡翻看數(shù)據(jù)手冊(cè)中的電氣特性參數(shù),比較容易忽視數(shù)據(jù)手冊(cè)后半部分的各種特性參數(shù)曲線,這樣有很大的弊端,因?yàn)橐粋€(gè)合格的電路,不只是在常溫25℃,常壓也就是額定電壓下可靠工作,而且要在高溫(比如150℃),低溫(比如-40℃)下可靠工作才行。關(guān)于二極管選型,今天就重點(diǎn)介紹一下數(shù)據(jù)手冊(cè)中的特性曲線。
1.最大允許連續(xù)正向電流與環(huán)境溫度
二極管能夠允許的最大允許連續(xù)正向電流與環(huán)境溫度是有關(guān)系的,需要注意的是這個(gè)關(guān)系曲線是在特定條件下測(cè)出來的,比如單面板,四層板,二極管采用規(guī)格書定義的標(biāo)準(zhǔn)封裝,如果你設(shè)計(jì)的電路板和這些特定測(cè)試條件不同,那么你就不能直接拿這個(gè)曲線去評(píng)估你的二極管能通過多大的電流。所以這個(gè)曲線主要是參考意義,也就是這個(gè)曲線告訴你二極管的正向電流和你的產(chǎn)品的實(shí)際環(huán)境溫度有關(guān),可別直接套用數(shù)據(jù)手冊(cè)中給的參數(shù)去做設(shè)計(jì)。
正向電流與正向電壓的關(guān)系
有些硬件工程師一提起二極管的正向壓降是多少,脫口而出0.7V,當(dāng)然答案不能算錯(cuò),只能說在特定條件下是0.7V,二極管的正向壓降主要受兩個(gè)因素影響,一個(gè)是二極管的正向電流,一個(gè)是二極管的結(jié)溫,正向電流越大,二極管的正向壓降就越大,二極管的結(jié)溫越高,二極管的正向壓降就越小。所以這告訴了我們一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn),那就是低溫時(shí)二極管的正向壓降會(huì)增大,在設(shè)計(jì)電路時(shí)要重點(diǎn)考慮低溫時(shí)二極管兩端的電壓能否使它順利導(dǎo)通。
非重復(fù)峰值正向電流與脈沖時(shí)間
最大允許非重復(fù)峰值正向電流與脈沖持續(xù)時(shí)間的關(guān)系比較好理解,我們可以從發(fā)熱的角度來理解,發(fā)熱量=P*t=I*U*t,脈沖持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng),電流越大,二極管功耗就越大,溫升也就越大,限制條件就是二極管溫度不能超過最大結(jié)溫。最大結(jié)溫是固定的,I和t成反比。關(guān)于IFSM的計(jì)算校核,可以參考我之前的文章。
反向電流與結(jié)溫
結(jié)溫越大,反向電流也越大,對(duì)于一些功耗要求比較嚴(yán)格的電路中,務(wù)必要注意,比如下圖中結(jié)溫15·0℃時(shí),反向電流達(dá)到了驚人的1mA,這個(gè)數(shù)值已經(jīng)是非常大了。
二極管電容與反向電壓
二極管兩端的反向電壓越大,二極管的電容就越小,這個(gè)電容也是導(dǎo)致二極管存在反向恢復(fù)時(shí)間的罪魁禍?zhǔn)祝绊懞芏啵梢詤⒖贾暗奈恼略敿?xì)介紹了其影響。在高頻開關(guān)電路中,如果二極管的電容過大,會(huì)造成其容抗很低,可能旁路二極管,從而使得二極管的反向截止失靈。
最大允許連續(xù)反向電壓與環(huán)境溫度
最大允許連續(xù)反向電壓與環(huán)境溫度的關(guān)系我們?cè)谥暗奈恼乱步榻B過,這也是很多硬件工程師在進(jìn)行二極管選型時(shí)容易忽略的點(diǎn),二極管的反向耐壓不是固定的!二極管的反向耐壓不是固定的!二極管的反向耐壓不是固定的!重要的事情說三遍吧,一定要關(guān)注規(guī)格書中二極管的反向耐壓隨溫度的關(guān)系曲線,這個(gè)問題在自己常規(guī)測(cè)試不一定測(cè)出來,但是批量后,很可能就會(huì)暴露出來,這個(gè)時(shí)候的問題就是大問題了。