在半导体器件选型环节，二极管的正向导通压降、反向耐压、反向漏电流等核心参数备受关注。但这些参数在不同工况下的具体表现及其相互关联，常被设计者忽视。尤其在功率电路中，精准把握这些特性关系，往往能显著提升电路性能与可靠性。本文依托 SM360A（肖特基管）实测数据，深度剖析二极管关键特性。
一、正向导通压降与导通电流的依存关系
当给二极管施加正向偏置电压时，其内部电场区域收缩，允许较大正向扩散电流穿越 PN 结。正向电压需达到门槛值（锗管约 0.2V，硅管约 0.6V）才能真正开启导通。正向导通压降并非恒定，其随正向扩散电流线性增长，浮动压差约 0.2V。这一变化虽小，却对功率二极管的效率和温升有显著影响。设计时，若条件允许，应优选导通压降低、额定电流高于实际需求一倍的二极管，以优化散热与能效表现。
二极管导通压降测试电路
导通压降与导通电流关系
二极管导通压降测试电路
导通压降与导通电流关系
二、正向导通压降与环境温度的反向关联
电子元器件性能受环境温度制约显著，二极管亦如此。实测表明，二极管导通压降与环境温度呈反向变化。在 -45℃低温下，导通压降达最大值，但稳定性不受影响；而在 75℃高温时，外壳温度易超越数据手册规定的 125℃上限，此时必须降额使用。这一现象揭示了开关电源在高温点降额的内在原因，凸显了温控设计的重要性。
导通压降与导通电流测试数据
导通压降与环境温度关系曲线
导通压降与导通电流测试数据
导通压降与环境温度关系曲线
三、漏电流与反向电压的正相关特性
施加反向电压时，二极管内部电场区域扩展，仅有少量漂移电流（即漏电流）流经 PN 结。漏电流大小直接受反向电压影响，二者呈正相关。常温下，肖特基管漏电流可忽略不计。但在高反向电压场景下，漏电流增大，不仅会提升二极管自身温升，还会降低功率电路效率。因此，设计时应关注二极管在实际反向电压下的漏电流表现，确保其处于合理区间。
反向电压与漏电流关系曲线
反向电压与漏电流关系曲线
四、漏电流与环境温度的强耦合关系
环境温度是漏电流的关键影响因素。在额定反压条件下，随着温度升高，漏电流呈上升趋势，75℃后更是直线攀升。这一特性使漏电流成为二极管外壳温度超限的诱因之一。为控制工作温度，可通过降低反向电压和正向导通电流来优化设计，保障二极管在高温环境下的可靠性。
漏电流与环境温度关系曲线
漏电流与环境温度关系曲线
五、反向恢复时间：高频性能的关键指标
二极管反向恢复时间定义为电流从正向切换至反向，再降至规定低值的时间跨度。这一过程涉及释放 PN 结扩散电容中储存的电荷。反向恢复时间直接决定了二极管在高频连续脉冲下的开关能力。若反向脉冲时长短于反向恢复时间，二极管将失去开关功能，正反向均可导通。在高频应用场景中，较长的反向恢复时间不仅加重损耗，还会引发电磁干扰。选型时，应优先考虑 PN 结电容小、反向恢复时间短的二极管，尽管多数厂家未提供该参数，但其对电路性能影响不容忽视。
二极管恢复时间示意图
二极管恢复时间示意图
六、反向电压裕量：安全设计的核心考量
二极管虽有反向击穿极限电压，但多数厂商未将其列入数据手册。实际应用中，为平衡成本与安全，合理确定反向电压裕量至关重要。实测数据显示，反向电压裕量并非简单遵循额定反压的 2 - 3 倍规则。膝点反向电压——漏电流突变时的临界电压点，对二极管正常使用影响显著。例如，SM360A 在 78V 时漏电流为 20μA，79V 时骤增至 2mA，79V 即为膝点反向电压。高温环境下，膝点反向电压进一步降低。因此，确定二极管反向电压降额值，应综合考量物料使用环境温度与实际导通电流，通过测试膝点反向电压来精准设定裕量。
二极管反向电压测试数据
二极管反向电压测试数据优秀的电路设计，在二极管参数选型时，既要审视常温参数，也要洞察高低温环境下的突变特性。深刻理解二极管的这些内在特性关系，能助力工程师在选型及电路故障分析中实现事半功倍，为打造高性能、高可靠的电子系统奠定坚实基础。
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