1、 功率二極管的基本特性

　　圖1（a）和圖1(b)所示為功率二極管的電路符號和靜態(tài)伏安特性。我們已經知道，當二極管處在正向電壓作用下，管子兩端正偏壓很小(約1V左右)時便開始導通；若二極管兩端加以反向電壓時，在被擊穿前僅有極小的可忽略不計的泄漏電流流過器件；正常工作時，加在二極管上的反向電壓應小于擊穿限定電壓值。

　　根據二極管在阻斷狀態(tài)（反向電壓下）時僅有極小的漏電流和在導通狀態(tài)時管壓降很低的特點，比較其工作過程中的電壓和電流的變化，我們可以得到它的理想伏安特性，如圖1（c）所示。該理想特性可用于換流器的基本結構和工作原理分析。但是在要求有二極管精確模型的電路分析或實際換流器的設計中（例如，當估算器件的散熱條件時，必須知道管子的正向壓降，盡管該參數值可能很?。Ｓ昧硪环N理想特性表示，如圖2(a)所示，對應的等效電路如圖2(b)。圖2(b)中E代表二極管的正向導通偏壓，電阻R_D表示正向導通時的等效電阻。作為基礎性原理介紹，在以后的電路分析中涉及二極管時，我們均采用理想特性圖1（c）進行簡化替代。

　　由于二極管的導通速度相對電力電路的暫態(tài)變化過程來說要快得多，因此可把二極管看成理想開關。但是在其關斷過程中，由于半導體PN結需要進行反向充電，以便與阻斷電壓相平衡，二極管中的電流會反向流動，并持續(xù)一段時間后才衰減為0，這段時間稱為反向恢復時間t_rr，如圖3所示。這種現象可能導致含有電感的電路發(fā)生過電壓，但在多數工頻整流電路中，它對換流器的換相工作特性影響不大；因此，在二極管關斷的瞬間仍然可以把它看成是理想開關。

　　按照實際應用的要求，可選擇以下不同類型的功率二極管。{{分頁}}

　　（1）肖特基二極管。與常用的PN結整流二極管不同，它是單極性二極管，因此不受充電過程和反向恢復時間t_rr（一般略為幾十納秒）的影響。從器件結構而言，在降低正向管壓降和增大反向漏電流間取其折中結果，它適用于較低輸出電壓和要求有較低正向管壓降（典型值為0.3V）的換流器電路。這種二極管的反向阻斷電壓水平在50~100V之間。

　?。?）快速恢復二極管。用于與可控開關配合的高頻電路中。這些電路要求很小的反向恢復時間，例如，在數百伏電壓和上百安培電流條件下，其t_rr應小于幾個微秒。

　?。?）工頻二極管。其導通態(tài)正向壓降很低，但反向恢復時間較長，這在工頻電路中是可以接受的，它適用于反向阻斷電壓數千伏和工作電流數千安的大容量換流器。從理論上講，可通過這種二極管的串、并聯滿足任意電壓和電流數值的要求。

2、 二極管的基本應用。

　　（1）整流  利用二極管正偏時導通、反偏時截止的不對稱非線性特性（見圖1b）實現整流變換，如圖4(a)所示，這是二極管最基本的應用。

　?。?）續(xù)流  用做續(xù)流二極管，如圖4(b)所示。當開關S切斷電感電路時，為防止電感產生很高的反電動勢e=L