续流二极管

什么是续流二极管

大家可能都知道二极管吧那什么是续流二极管呢？其实他还是个二极管只不过它在这起续流作用而以，例如在继电器线圈两端反向接的那个二极管或单向可控硅两端反向接的也都是为什么要反向接个二极管呢？因为继电器的线圈是一个很大的电感，它能以磁场的形式储存电能，所以当他吸合的时候存储大量的磁场当控制继电器的三极管由导通变为截至时线圈断电但是线圈里有磁场这时将产生反向电动势电压高达1000v以上很容易击穿推动三极管或其他电路元件，这是由于二极管的接入正好和反向电动势方向一致把反向电势通过续流二极管以电流的形式中和掉从而保护了其他电路元件，因此它一般是开关速度比较快的二极管，象可控硅电路一样因可控硅一般当成一个触点开关来用，如果控制的是大电感负载一样会产生高压反电动势原理和继电器殿禄式一样的。在显示器上也用到一般用在消磁继电器的线圈上。

一种用于驱动电感性负载的负载驱动电路，包括连接负载的回流闭合电路。在该回流闭合电路中设置续流二极管。该续流二极管并联一个MOS晶体管，用于接通/断开电流。设置一电容器并以其两端连接至MOS晶体管的栅极和漏极，设置一电阻器并以其两端连接至MOS晶体管的栅极和源极。在续流二极管的恢复操作期间，借助于该电容器和电阻器，MOS晶体管的栅极至源极的电压在一预定时间周期内被上拉而超过一阈值。上拉该栅极至源极电压致使续流二极管的恢复特性变得柔和，抑制恢复浪涌。

这个二极管的作用是续流,谁能具体解释一下?

具体的电路图解释起来就比较复杂了，所以我只给你讲讲原理，首先我们知道变频器输出的是PWM波，这种波是由逆变桥通过spwm或者svpwm调制而形成的，它的负载是电机，而电机是一种感性负载，所以它必然要向电源侧返回能量，也就是我们所说的无功功率（其实就是电感中储存的能量，呵呵）所以，我们在设计逆变系统时，必须给无功功率返回电网提供回路，这样才不至于烧毁逆变桥上的IGBT等器件，如果没有这些续流二极管，IGBT就会被反向击穿。

图中继电器加的二极管起的什么作用？

继电器是电感元件，如果线圈中的电流被切断会产生感生电动势，有可能损坏元件。

这个二极管叫续流二极管。会将这个电动势短路。

继电器旁边为什么要加一个二极管

一般是续流二极管，安装在继电器直流线圈两端，目的是为了防止自感高电压对电路的损坏。

继电器是电感元件,当继电器线圈断电以后,会产生反向电压,易损伤电路元件,加一个二极管使此电压经二极管放电,从而保护电路元件

续流和缓冲二极管

2.1 对续流和缓冲二极管的要求

现代的快速开关器件要求采用快速的二极管作为续流二极管。在每一次开关的开通过程中，续流二极管由导通切换到截止状态。这一过程要求二极管具有软恢复的特性。但是，在很长一段时期里，忽视了快速二极管的作用，使得开关器件工作频率的提高受到了限制。在过去的几年中，它又受到了高度的重视，特别是通过改善它的反向恢复特性而得到了长足的发展。

2.1.1 反向阻断电压和正向通态电压

由反向阻断电压VR的定义可以知道，二极管在该电压值时的漏电流不得大于临界值I R，如图11所示。

图11 二极管反向和正向电压的定义

生产商提供的参数表中的数值为温度等于25℃时的值。当温度变低时，反向阻断能力下降。例如，对于一个1200V的二极管来说，它的下降率为1.5V/K。如果在低于室温的情况下运行，这一点在设计线路时应引起特别的注意。

当温度高于室温时，反向阻断电压相应上升，但漏电流也同时上升。所以，通常参数表中还会给出高温（125℃或150℃）下的漏电流值。

正向通态电压V F表示了在给定电流的情况下，二极管在导通状态下的电压降应小于某给定的临界值。一般说来，这个值是在室温下测得的，但决定系统损耗的主要因素之一却是高温时的正向通态电压。所以，在所有的参数表中又给出了它对温度的依赖性。

2.1.2开通特性

在二极管进入导通状态的过程中，电压首先升至V FRM，即可重复的正向峰值电压，然后才降至正向通态电压的水平。图12给出了目前通用的有关V FRM和开通时间t fr的定义。

图12 功率二极管的开通特性

但对于用在IGBT中的续流和缓冲二极管来说，这个定义并不能说明多少问题，因为

1）开通电流的上升率d i/d t会很高，以至于象一个1700V二极管的V FRM 会达到200～300V。这个数值已是V F的100倍以上。

2）实际应用过程中，二极管是由截止进入导通，由此产生的V FRM要比由零电压进入导通状态高出许多。

对于缓冲二极管来说，因为缓冲电路只有在二极管导通之后才能发挥作用，所以较低的VFRM是它最重要的指标之一。

即使对于反向阻断电压大于1200V的续流二极管来说，可重复的正向峰值电压也有着重要的作用。在IGBT关断时，线路的寄生电感会感应出一个电压尖峰，这个电压尖峰叠加于续流二极管的VFRM之上，二者之和可能导致过电压。

2.1.3 关断特性

在二极管由导通进入截止状态的过程中，它内部所存储的电量必须被释放掉。这个过程导致了二极管的电流反方向流动。这一反方向电流的波形可以用反向恢复特性来描述。

图13表示了一个最简单的测量线路，S代表一个理想开关，I L为一个电流源，V k是一个用于换流的电压源，L k是换流电路中的电感。

图13 表示了一个简单的测量线路

当合上开关S后，一个软恢复二极管的电流和电压曲线如图14所示。

图14 软恢复二极管的反向恢复过程的电流和电压特性

换流速度d i/d t是由电压和电感决定的，即

（7）

在t0时刻，电流到达零点。在t w时刻，二极管开始承受反向电压。此刻，在二极管的pn结内，所有的载流子都得到清除。在t irm时刻时，反向电流达到最大值I RRM。在t irm之后，电流逐步衰减至其漏电流值。它的轨迹完全由二极管所决定。如果衰减过程很陡，称之为刚性恢复特性；如果衰减过程很缓慢，则称之为软性恢复特性。

反向恢复时间定义为t rr，从t0开始到电流衰减至I RRM的20％时结束。如图14所示，将t rr细分为t f和t s，则可以得到一个用来定性描述二极管的反向恢复特性的系数，即软性系数

s=（8）

图15示出了一个准实用的测量线路。