前言
剛入門的硬件工程師在進行電路設計選型時,一打開數據手冊,很容易重參數,輕曲線,也就是喜歡翻看數據手冊中的電氣特性參數,比較容易忽視數據手冊后半部分的各種特性參數曲線,這樣有很大的弊端,因為一個合格的電路,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。關于二極管選型,今天就重點介紹一下數據手冊中的特性曲線。
1.最大允許連續正向電流與環境溫度
二極管能夠允許的最大允許連續正向電流與環境溫度是有關系的,需要注意的是這個關系曲線是在特定條件下測出來的,比如單面板,四層板,二極管采用規格書定義的標準封裝,如果你設計的電路板和這些特定測試條件不同,那么你就不能直接拿這個曲線去評估你的二極管能通過多大的電流。所以這個曲線主要是參考意義,也就是這個曲線告訴你二極管的正向電流和你的產品的實際環境溫度有關,可別直接套用數據手冊中給的參數去做設計。
正向電流與正向電壓的關系
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,當然答案不能算錯,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因素影響,一個是二極管的正向電流,一個是二極管的結溫,正向電流越大,二極管的正向壓降就越大,二極管的結溫越高,二極管的正向壓降就越小。所以這告訴了我們一個重要的知識點,那就是低溫時二極管的正向壓降會增大,在設計電路時要重點考慮低溫時二極管兩端的電壓能否使它順利導通。
非重復峰值正向電流與脈沖時間
最大允許非重復峰值正向電流與脈沖持續時間的關系比較好理解,我們可以從發熱的角度來理解,發熱量=P*t=I*U*t,脈沖持續時間越長,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溫。最大結溫是固定的,I和t成反比。關于IFSM的計算校核,可以參考我之前的文章。
反向電流與結溫
結溫越大,反向電流也越大,對于一些功耗要求比較嚴格的電路中,務必要注意,比如下圖中結溫15·0℃時,反向電流達到了驚人的1mA,這個數值已經是非常大了。
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,這個電容也是導致二極管存在反向恢復時間的罪魁禍首,影響很多,可以參考之前的文章詳細介紹了其影響。在高頻開關電路中,如果二極管的電容過大,會造成其容抗很低,可能旁路二極管,從而使得二極管的反向截止失靈。
最大允許連續反向電壓與環境溫度
最大允許連續反向電壓與環境溫度的關系我們在之前的文章也介紹過,這也是很多硬件工程師在進行二極管選型時容易忽略的點,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,一定要關注規格書中二極管的反向耐壓隨溫度的關系曲線,這個問題在自己常規測試不一定測出來,但是批量后,很可能就會暴露出來,這個時候的問題就是大問題了。