快恢复二极管耗散功率怎么计算？
作者：海飞乐技术 时间：2017-04-01 14:26
在线性条件下，导通的耗散功率计算比较简单，PD=I2R,或者PD=U2/R。在开关状态下，计算相对比较复杂。
1.如果是常通或常闭状态下，用P=deltaU*I这个公式应该没问题。（常闭状态下公式里用反向漏电流）
2.如果是处于开关状态，除导通、关断状态的损耗外，还要考虑开关过程的损耗。（因为不是理想开关，并且是功率器件，所以过程的损耗往往是不能忽略的。但这部分损耗也很难准确的计算，和很多因素有关，例如电流大小、温度、恢复时间等。）
二极管的耗散功率与允许的节温有关，硅二极管允许的最大节温是150℃，而锗允许最大节温85℃。半导体工作温度是有限的，当实际的功率增大是，其节温也将变大，当节温达到150℃是，此时的功率就是最大的耗散功率。当然，耗散功率与封装大小也有一定的关系，通常封装大点的器件，其最大耗散功率也相对大点，最常见的就是大功率器件拥有大体积，大面积的散热金属面。
一个具体型号的二极管其耗散功率与测试条件有关，比如测试环境温度和散热条件。通常情况下，测试出来的最大耗散功率是在25℃下。随着环境温度的升高，其最大的耗散功率将减少，因为该条件下的导热温差变小，比如说在25℃下，某二极管耗散功率能达到1W，在75℃情况下，耗散功率可能变成0.4W。允许最大耗散功率与散热条件有关，散热条件越好，耗散功率越高，在同一环境温度下，耗散功率为1W，加了散热片之后，耗散功率可能变为1.7W。
表征散热措施的一个参数是热阻。热阻反映阻止热量传递能力的综合参量。热阻跟电子学里的电阻类似，都是反映“阻止能力”大小的参考量。热阻越小，传热能力越强;反之，热阻越大，传热能力越小。从类比的角度来看，热量相当于电流，温差相当于电压，热阻相当于电阻。其中，热阻Rja：芯片的热源结到周围冷却空气的总热阻，其单位是℃/W，表示在1W下，导热两端的温差。
下面我们以肖特基二极管1N4448（快恢复二极管计算也是一样的）为例。
1N4448HWS热特性参数
从中可知，其耗散功率PD=200mW，热阻为625℃/W，其中这两个量是环境温度25℃，焊在FR-4材质 PCB条件下测试的，如手册说明Part mounted on FR-4 PC board with recommended layout 。
耗散功率与环境温度有关，温度越大，耗散功率越小，1N4448HWS耗散功率与环境温度关系如下:
1N4448HWS耗散功率与环境温度关系图
在0～25℃是，耗散功率恒为200mW，在25～150℃时，线性递减，到达150℃，耗散功率为0，在这个温度，硅管已经不能工作了。从这个表中，可以计算出热阻，为625℃/W。根据这个表，可得PD=- 图片7.jpg(TA-25)+0.2，(TA-≥25),根据这个公式，可计算出不同环境温度下最大的耗散功率。
在设计过程中，人们更关注器件工作时的温度，以确保在安全的工作范围。以1N4448HWS为例，在环境温度为25℃情况下，实际功率为100mW时，其温度为25+625*0.1=87.5℃，其能正常工作;当实际功率为200mW时，其温度为25+625*0.2=150℃，这时候已经达到节温的最大温度了，比较危险，应当避免。
二极管的传热方面，主要考虑PD和热阻Rja，前者是最大耗散功率，实际工作不能超过这个数值，后者是传热阻力参量，放映不同二极管的传热能力。在使用二极管时，不但要考虑正向电流、反向耐压和开关时间，还要多考虑耗散功率。
上一篇：什么是快速恢复整流二极管？
下一篇：什么是快速软恢复二极管？