深耕 IC 现货市场 多年，我们是您值得信赖的伙伴。
我们提供 无最低订购量 的灵活选择，最快可实现 当天发货。欢迎联系我们获取 IC 报价！
深入理解功率二极管的工作原理及其在电力电子中的作用
CREE美国科锐现货 > 产品资料 > 功率二极管 > 深入理解功率二极管的工作原理及其在电力电子中的作用

深入理解功率二极管的工作原理及其在电力电子中的作用

功率二极管的基本工作原理

功率二极管基于PN结的单向导电性工作：当阳极电压高于阴极时，二极管导通，允许电流通过；反之则阻断电流。其核心在于通过大面积的掺杂结构实现高载流能力与良好的热稳定性。

内部结构与材料特性

  • 掺杂浓度：功率二极管采用高掺杂的P区和低掺杂的N-区（漂移区），形成宽耗尽层，提升耐压能力。
  • 硅材料优势：相比锗材料，硅具有更高的击穿电压和更好的高温性能，是功率器件主流材料。
  • 外延生长技术：部分高端功率二极管使用外延层制造，提高均匀性和可靠性。

功率二极管在电力电子系统中的关键角色

1. 整流功能

在交流转直流（AC-DC）变换中，功率二极管构成桥式整流电路，将正弦波交流电转换为脉动直流电。例如在不间断电源（UPS）、充电器、变频器中广泛应用。

2. 反向保护与续流作用

在感性负载（如电机、电磁阀）关闭时，会产生反电动势。功率二极管作为续流二极管（Flyback Diode）提供能量释放路径，防止电压尖峰损坏其他元件。

3. 能量回馈与再生制动

在电动汽车、电梯系统中，功率二极管参与能量回馈过程，使系统在减速时将动能转化为电能返回电网或电池，提高能效。

常见功率二极管型号与参数示例

型号 最大反向电压 (VRRM) 平均正向电流 (IF(AV)) 反向恢复时间 (trr) 典型用途
BYV26B 600 V 10 A 200 ns 工业整流、电源模块
STPS20H100CT 100 V 20 A 120 ns 开关电源、车载电源

注意事项与维护建议

使用功率二极管时应注意：

  • 安装时确保良好接地与散热，避免局部过热
  • 避免超过最大结温（通常为150℃~175℃）
  • 在高频应用中优先选用快恢复或肖特基二极管以减少损耗
  • 定期检查是否有裂纹、烧蚀或引脚松动现象
NEW