大家好,我是硬件微講堂。這是在電子星球的第32篇原創文章。為避免錯過干貨內容,一定記得點贊、收藏、分享喲。加微信hardware_lecture進群溝通交流。
上周發的文章(鏈接:《選擇二極管時應重點關注哪些參數?》),里面有個技術細節錯誤,是邏輯上的錯誤。上周在公眾號上有發文,讓大家幫忙找錯誤。
參加找錯誤留言的小伙伴,共計有24位。可以看出大家還是很熱情的。
對于各位的留言,我是非常謹慎和慎重,不敢輕易下結論,生怕辜負了粉絲的熱情。所以,中秋假期沒有出去嗨,專門騰出時間逐一進行研究。又翻出本科時的模電書,重新學習,真的是“溫故而知新”。
(中秋假期,重新學習的筆記)
甚至還動用小金庫,下載CSDN的付費資源。目的是要把問題點確認清楚。
(CSDN 付費下載記錄)
根據留言情況,我進行了梳理,大概分了8類,下面逐一和大家解析下。
1、第一類答案
第一類,提出我寫了錯別字,共計2位。
謝謝小伙伴的細心,但這個不是我想提出來的技術細節錯誤。同時也要感謝第二行的小伙伴對我文章的認可。
下面是我對留言的回復:
2、第二類答案
第二類,二極管靜態曲線圖片上的If@Vr,是不是應該是If@Vf?這個是數量最多的,共計有7位。留言截圖不一一放出,下面是對留言的回復。
我的回答:應該是If@Vf,但這個屬于筆誤,不是我們要找的技術錯誤。如果拿這個作為錯誤標的(di) ,那這個抽獎任務太沒有區分度,也太簡單了。
3、第三類答案
第三類,小伙伴提了一些觀點或者指出有錯誤,共計4位,但是沒有明確說明是哪里的錯誤以及如何修改。這個有些可惜。
4、第四類答案
第四類,關于Vf和If的定義解釋,共有3位小伙伴提出異議。
其實這個大家不用太過于糾結,這種概念的定義都是透明的,網上相關介紹很多。我這里再復述一遍。If,指的是管子長期運行時,允許通過的最大正向平均電流。這里強調下“最大”和“平均”,在上期文章截圖中也能看到平均值AV標識和Max標識。
Vf,指的是在規定的正向電流下,二極管的正向電壓降,是二極管能夠導通的正向最低電壓。這里的規定正向電流,就是規格書上寫@If=1A。
5、第五類答案
第五類,對文章中的部分描述進行了優化,共有2位小伙伴。
其實,我理解你說的對,我說的也不錯,只不過表達方式或者出發點不同。但都沒有找到文章中實際存在的問題。
6、第六類答案
第六類,有2位小伙伴提出了問題,但我認為提出的問題不對。
如上圖,第一行的小伙伴提出“P區空穴和N區電子”,這里是有上下文語境的,我簡要解釋下。文章中原話是“當PN結正偏時,P區的電子和N區的空穴隨著正向電壓的增加而增加”。這里積累和增加的是P區的電子(少子)和N區的空穴(少子),文章描述沒有錯誤。當外加正向電壓時P區空穴向N區擴散,N區電子向P區擴散,這樣,不僅使勢壘區(耗盡區)變窄,而且使載流子有相當數量的存儲,在P區內存儲了電子(少子),而在N區內存儲了空穴(少子)。第二行的小伙伴提出“二極管反偏時空間電荷區應該是變寬而不是變窄”。這里我解釋下:文章沒有說反偏時空間電荷區會變窄。文章說的是“勢壘區隨著外部反向電壓Vr的增加而增寬,隨著Vr減小而變窄。”這個主要是說明勢壘區和外部反向電壓的跟隨關系,并不是說反偏時勢壘區會變窄。
7、第七類答案
第七類,只有1位小伙伴,對“當PN結反偏時,勢壘區隨著外部反向電壓Vr的增加而增寬,隨著Vr減小而變窄。”這個描述提出了不同意見,具體詳見下圖。
感謝這些小伙伴的留言,其表述甚是專業和嚴謹,部分表述內容已超出我現有理解。目前我手頭的書籍上,也沒有講這么細。所以,以目前我的知識儲備,尚無法確定其合理性。
8、第八類答案
第八類,也是最后一類,共有3位小伙伴。他們不約而同地指出了反向恢復時間Trr的定量描述有問題,并不是“從PN結電壓反偏開始”,而是從電流開始反向過零點的時刻開始算起。對,這就是我想要提出的技術細節錯誤,這是一個概念性的理解錯誤。
因為PN結電壓剛開始反偏,如下圖t0時刻(注意這里指的是外部電壓反偏,并不是實際的PN結反偏)時,由于PN結電容效應的存在,原來的工作狀態不可能瞬間完全轉變。在電壓反偏后的一小段時間內(t0-t1),二極管的PN仍處于正偏狀態,流動的電流仍是正向電流,只是數值在減小。在t1時刻后,PN結的電流變為反向電流,此時PN結處于反偏狀態,但不是反向截止。在t2時刻,反向電流達到最大值Irm(最大反向恢復電流)。在此時刻后,反向電流開始減小。在此過程中,PN結內部積累的載流子(少子)逐漸消耗,直至t3時刻,反向電流減小至正常值。
小伙伴給出了關于Trr的標準定義出處,詳見:IEC 60747-2-2016 第3.5.2條款關于Trr的定義。該標準我已經在CSDN上付費下載,需要的小伙伴可在文末免費領取。其實,這里面還有對應的電壓突變波形,這個是有害波形,可能會損壞甚至擊穿二極管。這里不作展開。具體可以去研究上面提到IEC文檔。小伙伴在留言時,甚至還給出了Trr產生的原因及影響因素,PN在正向導通期間,擴散區積累的非平衡少子在反向偏置電場下做定向運動(也就是我所說的消耗掉非平衡少子)。Trr的時間長短取決于擴散區內非平衡少子消耗的速度,與擴散電容Cd有一定的關系,但還有很多其他因素。真的要給小伙伴們點贊!不僅指出哪里不對,給出修改方法,還附帶給出產生的原因及影響因素。這就給人眼前一亮,驚喜的感覺!
上述對小伙伴留言的分析過程受限于個人知識積累程度和個人理解深度,或許存在有片面及不清晰的地方。歡迎有疑問的小伙伴,繼續交流探討。
最后還是要感謝參加活動的各位小伙伴,希望各位都能在各自的技術領域日日精進,年年拿高薪!
關于前面提到的標準文檔《IEC 60747-2-2016》,可在文末 即可免費獲取。
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