如何分析二极管？二极管串联分析！

在这篇文章中，小编将对二极管的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对它的了解程度，和小编一起来阅读以下内容吧。

一、二极管分析

分析二极管电路最简单（也是最不准确）的方法是假设二极管是一个压控开关，充当完美的电流单向阀。如果这个“开关”上的电压大于 0 V，电流就会自由流动，没有任何电阻或压降。如果“开关”两端的电压小于或等于 0 V，则没有电流流动。

此类分析的第一步是假设二极管导通或不导通。任何一种假设都会得出正确的结果，因此请做出您最好的猜测。如果假设二极管导通，则将二极管保留在原理图中，但将其视为一根电线。如果认为它不导电，则将其替换为开路。

现在继续分析，并检查是否有有意义的结果。如果假设开路两端的电压大于零，则假设是错误的——二极管实际上是导通的。如果流经导电二极管的电流从阴极流向阳极，则该假设是错误的 - 我们将分析限制于正向导通二极管，因此从阴极流向阳极的电流表明该二极管实际上不导电。

顶部的原理图代表原始电路。在左下角，二极管被假定为不导通，并已被开路取代。在右下角，假设二极管处于导通状态，并已被零电阻连接所取代。

这种方法可能看起来相当原始，但它实际上是执行快速初步分析的便捷方法。当电路涉及的电压相对于典型二极管正向电压相当大时，或者当电路包含多个二极管并且主要关心的是确定哪些二极管正在导通时，它特别有用。

二、二极管串联分析

二极管串联时，需要注意静态截止电压和动态截止电压的对称分布。

在静态时，由于串联各元件的截止漏电流具有不同的制造偏差，导致具有最小漏电流的元件承受了最大的电压，甚至达到擎住状态。但只要元件具有足够的擎住稳定性，则无必要在线路中采用均压电阻。只有当截止电压大于1200V的元件串联时，一般来说才有必要外加一个并联电阻。

假设截止漏电流不随电压变化，同时忽略电阻的误差，则对于n个具有给定截止电压VR的二极管的串联电路，我们可以得到一个简化的计算电阻的公式：

式（1.15）中，Vm是串联电路中电压的最大值，△Ir是二极管漏电流的最大偏差，条件是运行温度为最大值。

我们可以做一个安全的假设：

式（1.16）中，Irm是由制造商所给定的。

利用以上估计，电阻中的电流大约是二极管漏电流的六倍。

经验表明，当流经电阻的电流约为最大截止电压下二极管漏电流的三倍时，该电阻值便是足够的。但即使在此条件下，电阻中仍会出现可观的损耗。

原则上，动态的电压分布不同于静态的电压分布。如果一个二极管pn结的载流子小时得比另外一个要快，那么它也就更早地承受电压。

如果忽略电容的偏差，那么在n个给定截止电压值Vr的二极管相串联时，我们可以采用一个简化的计算并联电容的方法：

式（1.17）中，△QRR是二极管存储电量的最大偏差。

我们可以做一个充分安全的假设：

条件是所有的二极管均出自同一个制造批号。△QRR由半导体制造商所给出。除了续流二极管关断时出现的存储电量之外，在电容中存储的电量也同样需要由正在开通的IGBT来接替。根据上述设计公式，我们发现总的存储电量值可能会达到单个二极管的存储电量的两倍。

一般来说，续流二极管的串联电流并不多见，原因是存在下列附件的损耗源：

pn结的n重扩散电压；

并联电阻中的损耗；

需要由IGBT接替的附加存储电量；

由RC电路而导致的元件的增加。

所以在高截止电压的二极管可以被采用时，一般不采用串联方案。

唯一的例外是，当应用电路要求很短的开关时间和很低的存储电量时，这两点正好是低耐压二极管所具备的。当然此时系统的通态损耗也会大大增加。

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