串联二极管，提高耐压

 

§01串联二极管

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一、问题来源

  应用在高电压下的二极管， 如果耐压不够， 可以通过串联提高它的反向击穿电压。 有的人根据串联电容上 需要使用均匀电阻的用法， 对于二极管串联也通过均压电阻 来提高串联二极管耐压的可靠性。 问题来了，对于串联二极管是否需要这个均压电阻呢？

  
  这是普通耳机正向导通电压电流特性曲线， 这里绘制的反相电流是夸大了，应该是非常的。 如果反向电压超过一定阈值， 反向电流就会急剧增加， 这个电压阈值就是二极管的反向击穿电压。

  
  虽然二极管VA特性不是线性关系， 但他的变化是满足正阻抗特性， 呈现单调变化的趋势。 对于多个串联二极管，  最终的击穿电压应该是它们击穿电压之和。  因此对于所谓的均匀电阻， 应该是不需要的。 关于这一点，下面通过实验来验证一下。

  

二、测量串联二极管

1、二极管FR107

  被测二极管是刚刚从TB购买到FR107 1A/1000V二极管。 根据FR107数据手册， 可以看到表征他响应速度的两个参数。 一个是PN结电容，且15pF， 另外一个是恢复时间，小于500ns。 FR107的反向耐压小于1000V。

  

2、测量结果

  使用万用表可以测量二极管正向导通电压， 使用高压电源及其分压电路测量 输出高压以及输出电流。 这是待测量的两个二极管，串联在一起。 下面分别测量他们的正向电压和反向电压。 正向电压两者相差不大，都在0.53V左右。 测量反向电压时，是在反向电流为10微安下测量。 D1的反向击穿电压为1464V，D2的反向击穿电压为1273V。 两者串联的反向击穿电压为2776V。 可以看到在误差范围内，串联的反向击穿电压等于 他们各自反向击穿电压之和。

  
  下面测量三个二极管串联的反向击穿电压。前面两个二极管的反向击穿电压已经测量得到。 第三个二极管反向击穿电压为1475V。 那么他们串联后反向击穿电压多少呢？ 测量结果为4354V。 这个数值比他们反向击穿电压之和略微大一些。

  
 

※ 结  论 ※

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  通过实验说明了， 对于串联二极管提高反向击穿电压的应用， 实际上无需使用并联的均压电阻。 这一点与串联电容提高耐压不同。

  

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