Simulink之功率二极管（整流二极管）

功率二极管又称整流二极管，属于不可控设备

电气符号

A端为阳极，K端为阴极

外形

伏安特性

正向特性：当电压小于门槛电压时，二极管只流过小电流；当电压大于门槛电压时，电流急剧增加，电阻较低，管道压降约0.6V。

反向特性：一开始只有小漏电流，电压增大，电流增大，电阻高；电压增加到超过Uro，漏电流击穿管道，短路或开路。

主要参数

正平均电流Ivd(额定电流):长期允许的最大工频半波电流平均值。

正向压降Uvd(管压降):当管道通过稳定的正电流时，对应的正压降。

峰值电压反向不重复Ursm：设备反向伏安特性曲线的转折点。

峰值电压反向重复Urrm(额定电压):反向最高电压可重复施压，Urrm = Ursm * 80%。

击穿电压Uro：反向击穿电压。

反向恢复时间：正电流降至零，直至恢复反向阻断能力。

选型

额定电流原理：确定电路最大电流Ivdm，Ivd=(1.5~2)*(Ivdm/1.57)。

额定电压原理：确定电路最大反向电压Uvdm，Urrm = (2~3)*Uvdm。

主要类型

普通功率二极管：又称整流二极管，用于开关频率低的整流电路。反向恢复时间长，但额定电压和额定电流可以达到很高的水平。

快恢复二极管：用于与可控开关配合的高频电路中。反向恢复时间短，可以达到5us。

肖特基二极管：用于高频、低压，如高频仪器和开关电源。其优点是导电压小，开关损耗小，开关时间短；缺点是反向泄漏电流大，阻断电压低。

仿真模型

路径

电路模型

输入输出

a：阳极 k：阴极 m：测量电流和电压[Iak， Vak]

参数

Ron：二极管设备内电阻。内电感设为0时，内电阻不能设为0。

Lon：二极管设备内电感。当内电阻为0时，内电感不能为0。

Vf：二极管设备的正电压。只有当正电压大于门槛电压时，二极管才能导通二极管的门槛电压。

Ic：初始电流。设置为非零时，内电感不能为0。

Rs：缓冲电阻（和缓冲电容串联，与二极管并联）。Rs为0，纯电容。

Cs：缓冲电容器(串联缓冲电容器，并联二极管)。Cs为inf，纯电阻。Rs为inf，Cs为0，消除缓冲。