我們都知道在選擇二極管時(shí)，主要看它的正向導通壓降、反向耐壓、反向漏電流等。但我們卻很少知道其在不同電流、不同反向電壓、不同環(huán)境溫度下的關(guān)系是怎樣的，在電路設計中知道這些關(guān)系對選擇合適的二極管顯得極為重要，尤其是在功率電路中。

二極管鮮為人知的特性關(guān)系

1、?正向導通壓降與導通電流的關(guān)系?

在二極管兩端加正向偏置電壓時(shí)，其內部電場(chǎng)區域變窄，可以有較大的正向擴散電流通過(guò)PN結。只有當正向電壓達到某一數值（這一數值稱(chēng)為“門(mén)檻電壓”，鍺管約為0.2V，硅管約為0.6V）以后，二極管才能真正導通。但二極管的導通壓降是恒定不變的嗎？它與正向擴散電流又存在什么樣的關(guān)系？通過(guò)下圖1的測試電路在常溫下對型號為SM360A的二極管進(jìn)行導通電流與導通壓降的關(guān)系測試，可得到如圖2所示的曲線(xiàn)關(guān)系：正向導通壓降與導通電流成正比，其浮動(dòng)壓差為0.2V。從輕載導通電流到額定導通電流的壓差雖僅為0.2V，但對于功率二極管來(lái)說(shuō)它不僅影響效率也影響二極管的溫升，所以在價(jià)格條件允許下，盡量選擇導通壓降小、額定工作電流較實(shí)際電流高一倍的二極管。

2、?正向導通壓降與環(huán)境的溫度的關(guān)系?

在我們開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的過(guò)程中，高低溫環(huán)境對電子元器件的影響才是產(chǎn)品穩定工作的最大障礙。環(huán)境溫度對絕大部分電子元器件的影響無(wú)疑是巨大的，二極管當然也不例外，在高低溫環(huán)境下通過(guò)對SM360A的實(shí)測數據表1與圖3的關(guān)系曲線(xiàn)可知道：二極管的導通壓降與環(huán)境溫度成反比。在環(huán)境溫度為-45℃時(shí)雖導通壓降最大，卻不影響二極管的穩定性，但在環(huán)境溫度為75℃時(shí)，外殼溫度卻已超過(guò)了數據手冊給出的125℃，則該二極管在75℃時(shí)就必須降額使用。這也是為什么開(kāi)關(guān)電源在某一個(gè)高溫點(diǎn)需要降額使用的因素之一。

3、二極管漏電流與反向電壓的關(guān)系?

在二極管兩端加反向電壓時(shí)，其內部電場(chǎng)區域變寬，有較少的漂移電流通過(guò)PN結，形成我們所說(shuō)的漏電流。漏電流也是評估二極管性能的重要參數，二極管漏電流過(guò)大不僅使其自身溫升高，對于功率電路來(lái)說(shuō)也會(huì )影響其效率，不同反向電壓下的漏電流是不同的，關(guān)系如圖4所示：反向電壓愈大，漏電流越大，在常溫下肖特基管的漏電流可忽略。??

4、二極管漏電流與環(huán)境溫度的關(guān)系?

其實(shí)對二極管漏電流影響最大的還是環(huán)境溫度。在額定反壓下測試的關(guān)系曲線(xiàn)，從中可以看出：溫度越高，漏電流越大。在75℃后成直線(xiàn)上升，該點(diǎn)的漏電流是導致二極管外殼在額定電流下達到125℃的兩大因素之一，只有通過(guò)降額反向電壓和正向導通電流才能降低二極管的工作溫度。

5、二極管反向恢復時(shí)間?

如圖6所示，二極管的反向恢復時(shí)間為電流通過(guò)零點(diǎn)由正向轉換成反向，再由反向轉換到規定低值的時(shí)間間隔，實(shí)際上是釋放二極管在正向導通期間向PN結的擴散電容中儲存的電荷。反向恢復時(shí)間決定了二極管能在多高頻率的連續脈沖下做開(kāi)關(guān)使用，如果反向脈沖的持續時(shí)間比反向恢復時(shí)間短，則二極管在正向、反向均可導通就起不到開(kāi)關(guān)的作用。PN結中儲存的電荷量與反向電壓共同決定了反向恢復時(shí)間，而在高頻脈沖下不但會(huì )使其損耗加重，也會(huì )引起較大的電磁干擾。所以知道二極管的反向恢復時(shí)間正確選擇二極管和合理設計電路是必要的，選擇二極管時(shí)應盡量選擇PN結電容小、反向恢復時(shí)間短的，但大多數廠(chǎng)家都不提供該參數數據。

6、二極管反向電壓裕量的意義?

我們都知道二極管有個(gè)反向擊穿的極限電壓，絕大多數的二極管廠(chǎng)商都沒(méi)把它寫(xiě)入數據手冊，但在大多數情況下為了節省成本不可能將二極管反向耐壓降額到50%左右使用，那么反向電壓裕量是否足夠，這對評估該二極管反向耐壓應降多少額使用較為安全是有一定意義的。從下表中可看出，反向電壓的裕量并不像網(wǎng)上所說(shuō)的那樣是額定反壓的2~3倍。?

膝點(diǎn)反向電壓為漏電流突變時(shí)的反向電壓點(diǎn)。（二極管在常溫某電壓點(diǎn)下，其漏電流突然一下增大了幾十上百倍，例如：SM360A二極管在78V時(shí)漏電流為20μA，但在79V時(shí)漏電流為2?mA，79V即為膝點(diǎn)反向電壓）膝點(diǎn)反向電壓雖然未使二極管完全擊穿，但卻嚴重影響了二極管的正常使用。而在高溫下漏電流更易突變，此時(shí)的膝點(diǎn)反向電壓就更低。所以一個(gè)二極管的反向電壓應降額值為多少才較為正確合理，更應該從物料的使用環(huán)境溫度和實(shí)際使用的導通電流來(lái)測試膝點(diǎn)反向電壓值，然后再來(lái)確定裕量降額值。

好的電路設計在對二極管參數的選擇時(shí)，不僅要考慮常溫的參數，也要考慮在高低溫環(huán)境下的一些突變參數。