1电力电子器件1(二极管)
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其动态特性（也就是开关特性）和参数，是电力电子 器件特性很重要的方面
作电路分析时，为简单起见往往用理想开关来代替
1.1.1 电力电子器件的概念和特征
(3) 实用中，电力电子器件往往需要由信息电子电 路来控制。
在主电路和控制电路之间，需要一定的中间电路 对控制电路的信号进行放大，这就是电力电子器 件的驱动电路。
承受的电压和电流决定的
按照驱动电路加在器件控制端和公共端之间信号的 性质，分为两类：
➢ 电流驱动型——通过从控制端注入或者抽出电流 来实现导通或者关断的控制
➢ 电压驱动型——仅通过在控制端和公共端之间施 加一定的电压信号就可实现导通或者关断的控制
1.1.3 电力电子器件的分类
➢ 电压驱动型器件实际上是通过加在控 制端上的电压在器件的两个主电路端 子之间产生可控的电场来改变流过器 件的电流大小和通断状态，所以又称 为场控器件，或场效应器件
➢ 2. 动态特性
➢ 动态特性——因结电容的存在，三种状态之间的 转换必然有一个过渡过程，此过程中的电压—电 流特性是随时间变化的
1.2.2 电力二极管的基本特性
➢ 开关特性——反映通态和断态之间的转换过程
➢ 关断过程：
➢ 须经过一段短暂的时间才能重新获得反向阻断能 力，进入截止状态
➢ 在关断之前有较大的反向电流出现，并伴随有明 显的反向电压过冲
度，分为以下三类：
(1) 半控型器件——通过控制信号可以控制 其导通而不能控制其关断
➢ 晶闸管（Thyristor）及其大部分派生器件 ➢ 器件的关断由其在主电路中承受的电压和电流
决定
1.1.3 电力电子器件的分类
(2) 全控型器件——通过控制信号既可控制 其导通又可控制其关断，又称自关断器件
➢ 绝 缘 栅 双 极 晶 体 管 （ Insulated-Gate Bipolar Transistor——IGBT）
缺点：开关速度减小了。（开的时候需要注入这些 电荷，关断的时候需要扫清这些电荷。 少数载流子器件：二极管，BJT,IGBT, SCR
GTO,MCT 多数载流子器件：MOSFET, Schottky DIODE 电力半导体器件的要求：
高阻断电压，低导通压降（低通态电阻），高开关 频率
1.2.2 电力二极管的基本特性
1.2 不可控器件—电力二极管
1.2 不可控器件——电力二极管 1.2.1 PN结与电力二极管的工作原理 1.2.2 电力二极管的基本特性 1.2.3 电力二极管的主要参数 1.2.4 电力 二极管的主要类型
1.2 不可控器件——电力二极管
1.2.1 PN结与电力二极管的工作原理
➢ 基本结构和工作原理与信息电子电路中的二极管一样 ➢ 以半导体PN结为基础 ➢ 由一个面积较大的PN结和两端引线以及封装组成的 ➢ 从外形上看，主要有螺栓型平板型两种封装
➢ 电力场效应晶体管（Power MOSFET，简称为 电力MOSFET）
➢ 门极可关断晶闸管（Gate-Turn-Off Thyristor — GTO）
1.1.3 电力电子器件的分类
(3) 不可控器件——不能用控制信号来控制其通断，
因此也就不需要驱动电路
➢ 电力二极管（Power Diode） ➢ 只有两个端子，器件的通和断是由其在主电路中
➢ 由于主电路中往往有电压和电流的过冲，而电力电子 器件一般比主电路中普通的元器件要昂贵，但承受过 电压和过电流的能力却要差一些，因此，在主电路和 控制电路中附加一些保护电路，以保证电力电子器件 和整个电力电子系统正常可靠运行，也往往是非常必 要的。
1.1.3 电力电子器件的分类
1.1.3 电力电子器件的分类 ➢ 按照器件能够被控制电路信号所控制的程
➢ 开通过程：
电 力 二 极 管 的 正 向 压 降 先 出 现 一 个 过 冲 UFP ， 经过一段时间才趋于接近稳态压降的某个值（如
2V）。这一动态过程时间被称为正向恢复时间tfr。
➢ 电导调制效应起作用需一定的时间来储存大量 少子，达到稳态导通前管压降较大
➢ 正向电流的上升会因器件自身的电感而产生较 大压降。电流上升率越大，UFP越高
1.2.3 电力二极管的主要参数
➢ 1. 正向平均电流IF(AV) 额表定示电）流和—散—热在条指件定下的，管其壳允温许度流（过简的称最壳大温工，频用正T弦C 半波电流的平均值 ➢ 正向平均电流是按照电流的发热效应来定义的， 因此使用时应按有效值相等的原则来选取电流定 额，并应留有一定的裕量。 ➢ 当用在频率较高的场合时，开关损耗造成的发热 往往不能忽略 ➢ 当采用反向漏电流较大的电力二极管时，其断态 损耗造成的发热效应也不小
➢其处理电功率的能力小至毫瓦级，大至兆瓦 级, 大多都远大于处理信息的电子器件。
1.1.1 电力电子器件的概念和特征
(2) 电力电子器件一般都工作在开关状态
➢ 导通时（通态）阻抗很小，接近于短路，管压降接 近于零，而电流由外电路决定
➢ 阻断时（断态）阻抗很大，接近于断路，电流几乎 为零，而管子两端电压由外电路决定
第1章 电力电子器件
1.1 电力电子系统概述 1.2 不可控器件——电力二极管 1.3 半控型器件——晶闸管 1.4 典型全控型器件
引言
本章主要内容：
简要概述电力电子系统的概念、电力电子器件的特点 和分类
介绍各种常用电力电子器件的工作原理、基本特性、 主要参数以及选择和使用中应注意的一些问题
■
1.1 电力电子器件概述
t1 t2
UR
t
diR
uF
dt
2V
IRP URP
正向偏置转换a为) 反向偏置
延迟时间：td= t1- t0,
0
tfr
t
零偏置转换为b正) 向偏置
电流下降时间：tf= t2- t1
反向恢复时间：trr= td+ tf
恢复特性的软度：下降时间与延迟时间
的比值tf /td，或称恢复系数，用Sr表示
1.2.2 电力二极管的基本特性
➢正向导通时要流过很大的电流，其电流密度 较大，因而额外载流子（少数载流子）的注 入水平较高，电导调制效应不能忽略
➢引线和焊接电阻的压降等都有明显的影响
➢承受的电流变化率di/dt较大，因而其引线和
器件自身的电感效应也会有较大影响
为获得高耐压
电力二极管采 用低掺杂n区
电导调制效应：当pn节处于正向偏置时，少数载流 子器件处于正向导通，此时少数载流子会大量注入 高阻区，为维持半导体的电中性条件，其多子浓度 也将大幅度增加，因此该区域的电阻会大大减小， 因此呈现出低阻状态。 优点：大电流情况下，仍然保持低阻，低压降。
。- 。- 。- - + ·+ ·+ ·&#图1-3 PN结的形成
➢ PN结的正向导通状态
电导调制效应使得PN结在正向电流较大时压降仍 然很低，维持在1V左右，所以正向偏置的PN结表 现为低阻态
1.2.1 PN结与电力二极管的工作原理
➢ PN结的反向截止状态 PN结的单向导电性 二 极 管 的 基 本 原 理 就 在 于 PN 结 的 单 向 导 电 性 这 一 主 要特征
(4)为保证不致于因损耗散发的热量导致器件温 度过高而损坏，不仅在器件封装上讲究散热设计， 在其工作时一般都要安装散热器。
损耗小结：导通时器件上有一定的通态压降，形成 通态损耗
1.1.1 电力电子器件的特征
➢ 阻断时器件上有微小的断态漏电流流过，形成断 态损耗
➢ 在器件开通或关断的转换过程中产生开通损耗和 关断损耗，总称开关损耗
额定电流的计算
当正弦半波电流的峰值为Im时：
IF(AV )
1 T
T 0
/2
Im
sin(t
)dt
T
1
0
Im
sin(t)d
(t)
1
2
0
Im
sin(t )d (t )
1
Im
当二极管流过半波正弦电流的平均值为IF（AV）时，与其发热 等效的全周期均方根正向电流IFRMS称为最大允许全周期均方 根正向电流。
的由空间电荷构成的范围，被称为空间电荷区，按所
强调的角度不同也被称为耗尽层、阻挡层或势垒区。
1.2.1 PN结与电力二极管的工作原理
内电场
。- 。- 。- - + ·+ ·+ ·+
。- 。- 。- - + ·+ ·+ ·+
。- 。- 。- - + ·+ ·+ ·+
。- 。- 。- - + ·+ ·+ ·+
➢ 对某些器件来讲，驱动电路向其注入的功率也是 造成器件发热的原因之一（驱动功率损耗）
➢ 通常电力电子器件的断态漏电流极小，因而通态 损耗是器件功率损耗的主要成因之一
➢ 器件开关频率较高时，开关损耗会随之增大而可 能成为器件功率损耗的另外一个主要因素
1.1.2 应用电力电子器件的系统组成
1.1.2 应用电力电子器件的系统组成
➢ 电力电子系统：由控制电路、驱动电路和以电力 电子器件为核心的主电路组成
图1-1 电力电子器件在实际应用中的系统组成
➢ 控制电路按系统的工作要求形成控制信号，通过 驱动电路去控制主电路中电力电子器件的通或断， 来完成整个系统的功能
1.1.2 应用电力电子器件的系统组成
➢ 检测电路：根据系统要求检测电压电流等信号。可 以归入控制电路，因此从而粗略地说电力电子系统 是由主电路和控制电路组成的。
➢ 主电路中的电压和电流一般都较大，而控制电路的 元器件只能承受较小的电压和电流，因此在主电路 和控制电路连接的路径上，如驱动电路与主电路的 连接处，或者驱动电路与控制信号的连接处，以及 主电路与检测电路的连接处，一般需要进行电气隔 离，而通过其它手段如光、磁等来传递信号。
1.1.2 应用电力电子器件的系统组成
A K
A
K
K
PN
I J
b)
A
c)
a)
图1-2 电力二极管的外形、结构和电气图形符号 a) 外形 b) 结构 c) 电气图形符号
1.2.1 PN结与电力二极管的工作原理
➢ N型半导体和P型半导体结合后构成PN结。交界处电 子和空穴的浓度差别，造成了各区的多子向另一区的 扩散运动，到对方区内成为少子，在界面两侧分别留 下了带正、负电荷但不能任意移动的杂质离子。这些 不能移动的正、负电荷称为空间电荷。空间电荷建立 的电场被称为内电场或自建电场，其方向是阻止扩散 运动的，另一方面又吸引对方区内的少子（对本区而 言则为多子）向本区运动，即漂移运动。扩散运动和 漂移运动既相互联系又是一对矛盾，最终达到动态平 衡，正、负空间电荷量达到稳定值，形成了一个稳定
1.1 电力电子器件概述 1.1.1 电力电子器件特点 1.1.2 应用电力电子器件的系统组成 1.1.3 电力电子器件的分类
1.1 电力电子器件概述
1.1.1 电力电子器件特征
➢ 同处理信息的电子器件相比，电力电子器 件的一般特征：
(1) 能处理电功率的大小，即承受电压和 电流 的能力，是最重要的参数
➢ PN结的反向击穿 有雪崩击穿和齐纳击穿两种形式，可能导致热击穿
➢PN结的电容效应： PN结的电荷量随外加电压而变化，呈现电容效应，称
为结电容CJ，又称为微分电容。结电容按其产生机制和 作用的差别分为势垒电容CB和扩散电容CD
■
1.2.1 PN结与电力二极管的工作原理
➢ 势垒电容只在外加电压变化时才起作用，外加电压 频率越高，势垒电容作用越明显。势垒电容的大小 与PN结截面积成正比，与阻挡层厚度成反比
➢ 而扩散电容仅在正向偏置时起作用。在正向偏置时， 当正向电压较低时，势垒电容为主；正向电压较高 时，扩散电容为结电容主要成分
➢ 结电容影响PN结的工作频率，特别是在高速开关 的状态下，可能使其单向导电性变差，甚至不能工 作，应用时应加以注意。
1.2.1 PN结与电力二极管的工作原理
➢ 造成电力二极管和信息电子电路中的普通 二极管区别的一些因素：
➢ 1.2.2 电力二极管的基本特性
I IF
O UTO
UF
U
图1-4 电力二极管的伏安特性
1.2.2 电力二极管的基本特性
➢ 1. 静态特性（电力二极管伏安特性图）
➢ 主要指其伏安特性
当电力二极管承受的正向电压大到一定值（门槛 电通U时F压状，即态U只为T。有O其）与少正，正子向正向引电向电起压电流的降流I微F。才对小当开应而电始的数力明电值二显力恒极增二定管加极的承，管反受处两向反于端漏向的稳电电电定流压导压。
IF diF
dt
trr
UF
td tf
u
i
UFP
iF
tF t0
t1 t2
UR
t
diR
uF
dt
2V
IRP URP a)
0
tfr
t
b)
图1-5 电力二极管的动态过程波形
a) 正向偏置转换为反向偏置 b) 零偏置转换为正向偏置
1.2.2 电力二极管的基本特性
IF
diF
dt
trr
UF
td
tf
u
i
UFP
iF
tF t0
作电路分析时，为简单起见往往用理想开关来代替
1.1.1 电力电子器件的概念和特征
(3) 实用中，电力电子器件往往需要由信息电子电 路来控制。
在主电路和控制电路之间，需要一定的中间电路 对控制电路的信号进行放大，这就是电力电子器 件的驱动电路。
承受的电压和电流决定的
按照驱动电路加在器件控制端和公共端之间信号的 性质，分为两类：
➢ 电流驱动型——通过从控制端注入或者抽出电流 来实现导通或者关断的控制
➢ 电压驱动型——仅通过在控制端和公共端之间施 加一定的电压信号就可实现导通或者关断的控制
1.1.3 电力电子器件的分类
➢ 电压驱动型器件实际上是通过加在控 制端上的电压在器件的两个主电路端 子之间产生可控的电场来改变流过器 件的电流大小和通断状态，所以又称 为场控器件，或场效应器件
➢ 2. 动态特性
➢ 动态特性——因结电容的存在，三种状态之间的 转换必然有一个过渡过程，此过程中的电压—电 流特性是随时间变化的
1.2.2 电力二极管的基本特性
➢ 开关特性——反映通态和断态之间的转换过程
➢ 关断过程：
➢ 须经过一段短暂的时间才能重新获得反向阻断能 力，进入截止状态
➢ 在关断之前有较大的反向电流出现，并伴随有明 显的反向电压过冲
度，分为以下三类：
(1) 半控型器件——通过控制信号可以控制 其导通而不能控制其关断
➢ 晶闸管（Thyristor）及其大部分派生器件 ➢ 器件的关断由其在主电路中承受的电压和电流
决定
1.1.3 电力电子器件的分类
(2) 全控型器件——通过控制信号既可控制 其导通又可控制其关断，又称自关断器件
➢ 绝 缘 栅 双 极 晶 体 管 （ Insulated-Gate Bipolar Transistor——IGBT）
缺点：开关速度减小了。（开的时候需要注入这些 电荷，关断的时候需要扫清这些电荷。 少数载流子器件：二极管，BJT,IGBT, SCR
GTO,MCT 多数载流子器件：MOSFET, Schottky DIODE 电力半导体器件的要求：
高阻断电压，低导通压降（低通态电阻），高开关 频率
1.2.2 电力二极管的基本特性
1.2 不可控器件—电力二极管
1.2 不可控器件——电力二极管 1.2.1 PN结与电力二极管的工作原理 1.2.2 电力二极管的基本特性 1.2.3 电力二极管的主要参数 1.2.4 电力 二极管的主要类型
1.2 不可控器件——电力二极管
1.2.1 PN结与电力二极管的工作原理
➢ 基本结构和工作原理与信息电子电路中的二极管一样 ➢ 以半导体PN结为基础 ➢ 由一个面积较大的PN结和两端引线以及封装组成的 ➢ 从外形上看，主要有螺栓型平板型两种封装
➢ 电力场效应晶体管（Power MOSFET，简称为 电力MOSFET）
➢ 门极可关断晶闸管（Gate-Turn-Off Thyristor — GTO）
1.1.3 电力电子器件的分类
(3) 不可控器件——不能用控制信号来控制其通断，
因此也就不需要驱动电路
➢ 电力二极管（Power Diode） ➢ 只有两个端子，器件的通和断是由其在主电路中
➢ 由于主电路中往往有电压和电流的过冲，而电力电子 器件一般比主电路中普通的元器件要昂贵，但承受过 电压和过电流的能力却要差一些，因此，在主电路和 控制电路中附加一些保护电路，以保证电力电子器件 和整个电力电子系统正常可靠运行，也往往是非常必 要的。
1.1.3 电力电子器件的分类
1.1.3 电力电子器件的分类 ➢ 按照器件能够被控制电路信号所控制的程
➢ 开通过程：
电 力 二 极 管 的 正 向 压 降 先 出 现 一 个 过 冲 UFP ， 经过一段时间才趋于接近稳态压降的某个值（如
2V）。这一动态过程时间被称为正向恢复时间tfr。
➢ 电导调制效应起作用需一定的时间来储存大量 少子，达到稳态导通前管压降较大
➢ 正向电流的上升会因器件自身的电感而产生较 大压降。电流上升率越大，UFP越高
1.2.3 电力二极管的主要参数
➢ 1. 正向平均电流IF(AV) 额表定示电）流和—散—热在条指件定下的，管其壳允温许度流（过简的称最壳大温工，频用正T弦C 半波电流的平均值 ➢ 正向平均电流是按照电流的发热效应来定义的， 因此使用时应按有效值相等的原则来选取电流定 额，并应留有一定的裕量。 ➢ 当用在频率较高的场合时，开关损耗造成的发热 往往不能忽略 ➢ 当采用反向漏电流较大的电力二极管时，其断态 损耗造成的发热效应也不小
➢其处理电功率的能力小至毫瓦级，大至兆瓦 级, 大多都远大于处理信息的电子器件。
1.1.1 电力电子器件的概念和特征
(2) 电力电子器件一般都工作在开关状态
➢ 导通时（通态）阻抗很小，接近于短路，管压降接 近于零，而电流由外电路决定
➢ 阻断时（断态）阻抗很大，接近于断路，电流几乎 为零，而管子两端电压由外电路决定
第1章 电力电子器件
1.1 电力电子系统概述 1.2 不可控器件——电力二极管 1.3 半控型器件——晶闸管 1.4 典型全控型器件
引言
本章主要内容：
简要概述电力电子系统的概念、电力电子器件的特点 和分类
介绍各种常用电力电子器件的工作原理、基本特性、 主要参数以及选择和使用中应注意的一些问题
■
1.1 电力电子器件概述
t1 t2
UR
t
diR
uF
dt
2V
IRP URP
正向偏置转换a为) 反向偏置
延迟时间：td= t1- t0,
0
tfr
t
零偏置转换为b正) 向偏置
电流下降时间：tf= t2- t1
反向恢复时间：trr= td+ tf
恢复特性的软度：下降时间与延迟时间
的比值tf /td，或称恢复系数，用Sr表示
1.2.2 电力二极管的基本特性
➢正向导通时要流过很大的电流，其电流密度 较大，因而额外载流子（少数载流子）的注 入水平较高，电导调制效应不能忽略
➢引线和焊接电阻的压降等都有明显的影响
➢承受的电流变化率di/dt较大，因而其引线和
器件自身的电感效应也会有较大影响
为获得高耐压
电力二极管采 用低掺杂n区
电导调制效应：当pn节处于正向偏置时，少数载流 子器件处于正向导通，此时少数载流子会大量注入 高阻区，为维持半导体的电中性条件，其多子浓度 也将大幅度增加，因此该区域的电阻会大大减小， 因此呈现出低阻状态。 优点：大电流情况下，仍然保持低阻，低压降。
。- 。- 。- - + ·+ ·+ ·&#图1-3 PN结的形成
➢ PN结的正向导通状态
电导调制效应使得PN结在正向电流较大时压降仍 然很低，维持在1V左右，所以正向偏置的PN结表 现为低阻态
1.2.1 PN结与电力二极管的工作原理
➢ PN结的反向截止状态 PN结的单向导电性 二 极 管 的 基 本 原 理 就 在 于 PN 结 的 单 向 导 电 性 这 一 主 要特征
(4)为保证不致于因损耗散发的热量导致器件温 度过高而损坏，不仅在器件封装上讲究散热设计， 在其工作时一般都要安装散热器。
损耗小结：导通时器件上有一定的通态压降，形成 通态损耗
1.1.1 电力电子器件的特征
➢ 阻断时器件上有微小的断态漏电流流过，形成断 态损耗
➢ 在器件开通或关断的转换过程中产生开通损耗和 关断损耗，总称开关损耗
额定电流的计算
当正弦半波电流的峰值为Im时：
IF(AV )
1 T
T 0
/2
Im
sin(t
)dt
T
1
0
Im
sin(t)d
(t)
1
2
0
Im
sin(t )d (t )
1
Im
当二极管流过半波正弦电流的平均值为IF（AV）时，与其发热 等效的全周期均方根正向电流IFRMS称为最大允许全周期均方 根正向电流。
的由空间电荷构成的范围，被称为空间电荷区，按所
强调的角度不同也被称为耗尽层、阻挡层或势垒区。
1.2.1 PN结与电力二极管的工作原理
内电场
。- 。- 。- - + ·+ ·+ ·+
。- 。- 。- - + ·+ ·+ ·+
。- 。- 。- - + ·+ ·+ ·+
。- 。- 。- - + ·+ ·+ ·+
➢ 对某些器件来讲，驱动电路向其注入的功率也是 造成器件发热的原因之一（驱动功率损耗）
➢ 通常电力电子器件的断态漏电流极小，因而通态 损耗是器件功率损耗的主要成因之一
➢ 器件开关频率较高时，开关损耗会随之增大而可 能成为器件功率损耗的另外一个主要因素
1.1.2 应用电力电子器件的系统组成
1.1.2 应用电力电子器件的系统组成
➢ 电力电子系统：由控制电路、驱动电路和以电力 电子器件为核心的主电路组成
图1-1 电力电子器件在实际应用中的系统组成
➢ 控制电路按系统的工作要求形成控制信号，通过 驱动电路去控制主电路中电力电子器件的通或断， 来完成整个系统的功能
1.1.2 应用电力电子器件的系统组成
➢ 检测电路：根据系统要求检测电压电流等信号。可 以归入控制电路，因此从而粗略地说电力电子系统 是由主电路和控制电路组成的。
➢ 主电路中的电压和电流一般都较大，而控制电路的 元器件只能承受较小的电压和电流，因此在主电路 和控制电路连接的路径上，如驱动电路与主电路的 连接处，或者驱动电路与控制信号的连接处，以及 主电路与检测电路的连接处，一般需要进行电气隔 离，而通过其它手段如光、磁等来传递信号。
1.1.2 应用电力电子器件的系统组成
A K
A
K
K
PN
I J
b)
A
c)
a)
图1-2 电力二极管的外形、结构和电气图形符号 a) 外形 b) 结构 c) 电气图形符号
1.2.1 PN结与电力二极管的工作原理
➢ N型半导体和P型半导体结合后构成PN结。交界处电 子和空穴的浓度差别，造成了各区的多子向另一区的 扩散运动，到对方区内成为少子，在界面两侧分别留 下了带正、负电荷但不能任意移动的杂质离子。这些 不能移动的正、负电荷称为空间电荷。空间电荷建立 的电场被称为内电场或自建电场，其方向是阻止扩散 运动的，另一方面又吸引对方区内的少子（对本区而 言则为多子）向本区运动，即漂移运动。扩散运动和 漂移运动既相互联系又是一对矛盾，最终达到动态平 衡，正、负空间电荷量达到稳定值，形成了一个稳定
1.1 电力电子器件概述 1.1.1 电力电子器件特点 1.1.2 应用电力电子器件的系统组成 1.1.3 电力电子器件的分类
1.1 电力电子器件概述
1.1.1 电力电子器件特征
➢ 同处理信息的电子器件相比，电力电子器 件的一般特征：
(1) 能处理电功率的大小，即承受电压和 电流 的能力，是最重要的参数
➢ PN结的反向击穿 有雪崩击穿和齐纳击穿两种形式，可能导致热击穿
➢PN结的电容效应： PN结的电荷量随外加电压而变化，呈现电容效应，称
为结电容CJ，又称为微分电容。结电容按其产生机制和 作用的差别分为势垒电容CB和扩散电容CD
■
1.2.1 PN结与电力二极管的工作原理
➢ 势垒电容只在外加电压变化时才起作用，外加电压 频率越高，势垒电容作用越明显。势垒电容的大小 与PN结截面积成正比，与阻挡层厚度成反比
➢ 而扩散电容仅在正向偏置时起作用。在正向偏置时， 当正向电压较低时，势垒电容为主；正向电压较高 时，扩散电容为结电容主要成分
➢ 结电容影响PN结的工作频率，特别是在高速开关 的状态下，可能使其单向导电性变差，甚至不能工 作，应用时应加以注意。
1.2.1 PN结与电力二极管的工作原理
➢ 造成电力二极管和信息电子电路中的普通 二极管区别的一些因素：
➢ 1.2.2 电力二极管的基本特性
I IF
O UTO
UF
U
图1-4 电力二极管的伏安特性
1.2.2 电力二极管的基本特性
➢ 1. 静态特性（电力二极管伏安特性图）
➢ 主要指其伏安特性
当电力二极管承受的正向电压大到一定值（门槛 电通U时F压状，即态U只为T。有O其）与少正，正子向正向引电向电起压电流的降流I微F。才对小当开应而电始的数力明电值二显力恒极增二定管加极的承，管反受处两向反于端漏向的稳电电电定流压导压。
IF diF
dt
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t1 t2
UR
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2V
IRP URP a)
0
tfr
t
b)
图1-5 电力二极管的动态过程波形
a) 正向偏置转换为反向偏置 b) 零偏置转换为正向偏置
1.2.2 电力二极管的基本特性
IF
diF
dt
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UF
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