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|  |  | | | | | 楼主观察力非凡呀，似乎的确串了个电阻。
假设这个电阻极大，曲线将退化成：logIF= logV-logR 了~
V:加在二极管(含电阻)两端的电压。 |
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|  | | | | | | 关注一下。
只看到动态电阻是减低的，至于串没串电阻，需要高手来分析。 |
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| | | | | 对了，还有一个问题：快恢复二极管的结压降比普通二极管高，这是什么参数发生了变化呢？
理想PN结的正向压降满足公式：
IF=IS0·exp(q·VF/(k·T))
其中，q为电子电荷，k为波尔茨曼常数，T为绝对温度，IS0为反向饱和电流。
IS0=C·Tr·exp(-q·Vg(0)/(k·T))
其中，C为与PN结截面尺寸有关的系数，Vg(0)为0K时半导体材料的禁带宽度，q为电子电荷，T为绝对温度，r可以看作一个和PN结理想程度相关的一个系数。
快恢复二极管、超快恢复二极管的正向压降比普通二极管大，那么这儿到底什么参数和这个现象有关呢？ |
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|  | | | | 2楼的I-V公式，是理想的，但实际上是不理想的。
比较准确的公式，VF应该改为VF/n，n是diode ideality factor，
n一般等于1，但电流较大时，n就大于1，
曲线向右弯曲，就是这个n做成的。
Spice模型里，是有个串联电阻Rs的参数。 |
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lnI F= (1/n)* (q *V F/ (k *T)) +ln Iso
二极管理想化因子（并随二极管电流I F “时变”的），帮助楼主解释了曲线右向偏折的问题~
如果选用一个模型来代表n因子影响，选用串联电阻Rs可以吧，呵呵~ |
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| | | | | | | 多谢指点！
不过，加入系数n，并不能导致曲线弯曲吧？
没有n的时候：VF = ln (IF / IS0 + 1)·k·T / q
加入系数n：VF = ln (IF / IS0 + 1)·n·k·T / q
两者只是斜率不同，曲线形状不会发生明显改变。要使曲线向右弯曲，还是要串联一个电阻才行。
当然，n还是很有用的，如果没有一个大于1的系数n，上面我贴出来的曲线恐怕永远无法拟合出来。
注：前面给出来的IF的公式少了一项，只不过这一项对曲线的影响不大，所以有时候被故意忽略掉，完整的表达式是：IF = IS0·（exp (q·VF / (k·T)) - 1） |
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| | | | | | | | | 兄台，你1楼的曲线不是( ln I[sub]F[/sub], Vin )坐标的么？
另外，建议你的式子整理为（免得引起误解）
VF = ( K*T/q ) * ［ ln (IF / IS0 + 1)］
加入系数n：VF = ( n* K* T/q ) * ［ ln (IF / IS0 + 1)］ |
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| | | | | | | | | | | | | 重新编辑了一下你的公式，如上~
n是VF的变化“尺度”，你再看看 曲线是不是向右偏折呢？ |
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| | | | | | | | | | | | | | | 不会发生明显变化，除非IF/IS0接近1，否则忽略这一项，那么就成了：
VF = ( n* K* T/q ) * ln (IF / IS0 )
由于IF坐标是对数坐标，所以上式中， ln (IF / IS0 )实际上是一个线性项 (IF / IS0 )；而项( n* K* T/q )是一个常数，这个常数在曲线中表现为系数exp ( n* K* T / q )，改变这个系数只是改变斜率。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 说糊涂了！
IF = IS0·（exp (q·VF / (n·k·T)) - 1）
中忽略掉1，变成：
IF = IS0·exp (q·VF / (n·k·T))
我们仍然以x轴变量VF坐标为自变量，因为y轴是对数坐标，那么对应的函数输出值取对数：
y = ln (IS0·exp (q·VF / (n·k·T)))
y = ln (IS0) + q·VF / (n·k·T)
其中：ln (IS0)、q、n、k、T都是常数，VF是自变量，这显然是一个线性函数。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 1. 曲线的点的坐标是：( lnIF, Vin )
2. n不是常数，是随IF变化而变化 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | n不是常数，那么就应该是一个函数，电流的函数。
如果是个函数，这个函数的表达式是什么呢，就表达式就没办法用了。
n是一个函数，的确可以导致曲线弯曲，就和串联了电阻一样。
事实上，等效串联电阻也可以是这个n的函数的一种可能的选择，但事实如何就不得而知了，我试了一下，感觉这个实际二极管曲线很难用理想PN结的函数来拟合。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | n不是常数，这个函数的表达式只是在建立小信号模型下有作用，其它还真没有什么用~ |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 对了，理想因子n不要理解为常数，是随电流“时变”的，至于公式，目前还未找到，老师说是在1~2之间变化。 |
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| | | | | | | | | | | | | 来看我7楼的公式：
lnIF= (1/n)* ( q·VF/(k·T)) +ln Iso
两边对VF求导：
(lnIF)' =(1/n) *(q*k/T )
参照greentdot大师前面：n一般等于1，但电流较大时，n就大于1，
可以得出：n和IF是正相关的关系。
因此：(lnIF)' =(1/n) *(q*k/T ) 表示：IF越大，曲线点的斜率也越小，也就是前面张兄所看到的：只看到动态电阻是减低的。
故，曲线向右偏折。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 斜率越小，动态电阻是增加才对。
di/dv ↓ =dv/di ↑ =Rd ↑ |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | greendot大师，借宝地请教您：
我认为：dv/di 是动态阻抗Z(S)表达式中的直流成分。
也就是：dv/di=Z(s) (s=0) ,您认为这个公式成立吗？
我一直想获得证明，但没有得到结果。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 任何频率：dv/di @ Iss,jω = Z(jω) ， （Iss=某稳态值）
直流时ω=0：dv/di @ Iss,0 = Z(0) ，这样定义好像没问题哦。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 借用张兄的话：大师，你真的太帅了！
谢谢您。
（我这样认为和定义，还曾遭到某些人的不屑呢~） |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 问题是，"dv/di 是动态阻抗Z(S)表达式中的直流成分" 这句话不好理解。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 呵呵，是我描述的不好。
我的意思是：
V-I曲线上的点的斜率dv/di ，就是该点下的阻抗Z(S)，当S=0时 函数Z(s)的值。
也就是说：V-I曲线上的点的斜率dv/di 只表示该点阻抗Z(S)低频率值。频率越低 ，Z(S)越接近dv/di 。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 但对应n个不同频率，就会有n条曲线，n个dv/di ，你没有指明是DC那个哦。（不知有无理解错你的原意） |
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| | | | | | | | | 可能我没说清楚，n是随IF而变化的，
比如 IF=5A时，n=1.1，IF=10A，n=1.3，IF=20A，n=1.6等。
如果用电阻来等效，那么
Rs =(n-1)*VT/IF * ln(IF/Io) ，其中n又是IF的函数，
看来更麻烦。 |
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| | | | | | | | | | | n等效于一个非线性电阻的话，那么基本上就意味着无法用理想PN结函数来拟合了，还不如直接用多项式来拟合来的方便。 |
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| | nc965- 积分：102222
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积分:102222 版主 | | | 仿真软件中的二极管模型有参数型和物理型之分，参数型也许包括了电阻，电容，电感，物理型就只有结结构，掺杂浓度之类参数，除非二极管内部集成了一个电阻，否则没有电阻。 |
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| | | | | | | 这个电阻也不需要很大，毫欧量级就可以了。电流很大的时候，引线电阻恐怕也不能忽略吧？ |
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| | | | | | | 虽然没有集成个电阻，但有P material, N material, PN junction 就有电阻，电阻已隐含在参数内。
就上面的Shockley的I-V公式，不就有电阻的意义在内？ |
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| | | | | 细想之下，看来我上面6楼提到的n是本末倒置了。
n只是个修正因子，使Shockley公式更符合实际，
但n的物理意义是什么呢？
翻了点书，原来LZ的看法是对的，n就是串联电阻的'代言人'，
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| | | | | | | 二极管内部电阻肯定是个非线性电阻，我试过无论如何都很难拟合出实际二极管的曲线，斜率总是对不上。
我在尝试写一个LLC模拟程序，先就用理想二极管来模拟吧，或许可以考虑串联一个电阻。 |
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| | | | | | | | | | | 多项式拟合当然是个办法，暂且不管它，先用理想二极管，以后再说。
在这儿，二极管特性的影响应该不算太大，我看LLC的分析模型中完全没考虑二极管，把整流二极管、滤波电容、负载全部等效成一个电阻，我这儿应该比那样已经好多了。
顺便问问：知道MOS-FET输出电容和VDS之间的关系有解析式吗？是否和变容二极管一样？我记得变容二极管的电容-电压曲线是有解析式的，只不过其中有个系数（指数?）的改变导致曲线变化很大。 |
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| | | | | | | | | | | | | 只知道那经典的解析式 Cds/Cjo = sqrt(Vb/(Vb+Vds))，
不知现在各种工艺的MOSFET里还适用否？ |
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| | | | | | | | | | | | | | | 试试吧。不行可以试试：
CDS=CDS(0)(Vb/(Vb+VDS)n
n=0.5是突变结的特性，缓变结、超突变结这个系数都不一样，扩散结干错就说不清楚。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 试验了一下，发现似乎MOSFET的端结电容倾向于超突变结电容（n > 0.5），而且感觉似乎必须考虑并联一个固定电容（分布电容？）才能基本符合。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 好像是PN结电场强度？似乎这个数值跟掺杂浓度分布有关。
可以肯定的是qVb就是PN结的势垒高度，q为电子电荷。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 是junction potential，大概=1V. |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 缓变结的，一般说是0.333。
如果打开二极管的spice model看看，会见到这个n，spice 里用 m( grading coefficient)来表示），有小至0.1，有大至0.8的，ideality factor （spice 里用 n来表示）则1至2都有。
MOSFET的Cds是有grading n > 0.5的。 |
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| | | | | 总算知道了原因：
对于PN结更严格的模型里面，在[ln(IF)，VF]坐标系里，当VF特别小和特别大的时候，斜率都是（q / 2·k·T），只有在中等VF情况下，斜率才是（q / k·T）。
通常给出来的PN结伏安特性表达式是扩散电流的表达式。
当VF很小的时候，扩散电流也很小，这时候复合电流将起主导作用，复合电流的表达式为I=ni·A·exp (q·VF / (2·k·T))。
当VF较大的时候，会出现一种Webster效应的现象，这是由于静电感应导致半导体内的少子浓度升高引起的，这使得扩散电流的表达式也逐渐过渡到类似于复合电流表达式的形式。 |
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| | | | | | | 下面是PiN二极管的特性图，像你讲的一样，比35楼的（junction diode) 多了个region，不知是种类的分别，还是35楼的不够'先进' 。
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| | | | | | | | | | | 试了一下，不加修正的情况下（大电流修正），肖特基二极管曲线拟合的确比PN结二极管符合程度高的多，或许可以认为肖特基二极管的确没有Webster效应的问题。 |
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| | | | | | | | | | | | | Shockley 的方程式仍然适用于肖特基二极管，理想因子n据说在1～1.3之间(?)，不同于PN二极管的1～2，所以它的拟合应该比较容易。 |
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| | | | | | | 补充一点：当Webster效应出现之后，流过PN结的电流仍然是扩散电流，只不过这时候扩散系数发生了改变，扩散系数增加了一倍——对这个说法有疑问，关键还没弄明白扩散系数的定义。
另外，在PN结中，P区和N区的Webster效应是分别出现的，这是因为掺杂浓度在PN结两侧的分布并不是（总是）一样的，所以两侧的电场强度可能是不一致的——这儿也有疑问，当单侧出现Webster效应之后，伏安特性又如何呢？是不是（q / 1.5·k·T）？ |
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| | | | | | | | | 请教兄台 Webster是什么效应呢？按上下文理解，莫非是势垒效应？ |
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| | | | | 各位在选二极管的时候他的电流值，是按照有效值、平均值、峰值中的那个值选的啊？ |
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| | | | | | | 按理说，有效值、平均值、峰值都不能超出二极管datasheet所规定的数值。
不过，具体测试的时候，用不同的波形测量得出来的结论会有所不同。datasheet里面都会给出具体测量方式。
事实上，最重要的是二极管的结温不能超过规定的数值，否则二极管就可能损毁。
所以要严格选择二极管实际上是一件很麻烦的事情。
不过好在二极管的价格不高，其成本在电源总成本中所占的比例比较小。所以实际设计的时候一般都会留较大的余量，只要你留有足够的余量，在正常情况下二极管是很少被烧毁的。 |
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| | | nc965- 积分：102222
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积分:102222 版主 | | | | 简单办法，二极管峰值电流不超过其工作温度时的最大允许平均电流，一定安全 |
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| | | | | 麻烦大家提供一些常用的，适合LLC的，MOSFET和次级整流二极管型号，我写程序用 |
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| | | | | 最近也在看这个问题，仿真模型里的确有这个参数Rs：
.model MBR0520L D(Is=82.5n Rs=.115 N=.7228 Cjo=180p M=.63 Eg=.69 Xti=2 Iave=.5 Vpk=20 mfg=OnSemi type=Schottky)
.model MBR0530L D(Is=1.55u Rs=.0858 N=1.079 Cjo=180p Eg=.69 Xti=2 Iave=.5 Vpk=30 mfg=OnSemi type=Schottky)
.model MBRS1100 D(Is=20.6u Rs=.0079 N=2.303 Cjo=270p M=.575 Eg=.69 Xti=2 Iave=1 Vpk=100 mfg=OnSemi type=Schottky)
.model MBRS130L D(Is=772n Rs=.0299 N=.8442 Cjo=290p M=.7 Eg=.69 Xti=2 Iave=1 Vpk=30 mfg=OnSemi type=Schottky)
.model MBRS140 D(Is=235n Rs=.109 N=.7760 Cjo=160p M=.6 Eg=.69 Xti=2 Iave=1 Vpk=40 mfg=OnSemi type=Schottky)
.model MBRS340 D(Is=22.6u Rs=.042 N=1.094 Cjo=480p M=.61 Eg=.69 Xti=2 Iave=3 Vpk=40 mfg=OnSemi type=Schottky)
.model MBRS360 D(Is=22.6u Rs=.042 N=1.094 Cjo=480p M=.61 Eg=.69 Xti=2 Iave=3 Vpk=60 mfg=OnSemi type=Schottky)
.model CMDSH2-3 D(Is=210nA Rs=.5 N=1.09 Cjo=50p M=.5 Eg=.69 Xti=2 Iave=200m Vpk=30 mfg=Central type=Schottky)
.model DFLS220L D(Is=25u Rs=.047 N=1 Cjo=252p M=.33 Eg=.69 Xti=2 Iave=2 Vpk=20 mfg=Diodes_Inc. type=Schottky)
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| | | | | | | | | 其实一样。
我当初提出这个问题就是发现实际二极管的正向压降和公式拟合出来的有明显误差，这种误差出现在电流很大的时候，要让拟合出来的曲线靠近真实曲线，似乎唯一办法就是在二极管模型上串联一个电阻。 |
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| | | | | | | | | | | 一般 Spice model 不足之处是没有包含 high injection level 的效应 (大电流时犹如一个电阻) 。
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| | | | | | | | | 对的，又在做作业：
二极管电流越大，正向压降也增大，这个很平常的东西，我蒙了... |
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| | | | | | | | | | | 其实，二极管的特性并不像我们过去讨论的那么简单。
我看过一篇论文，是一篇专门研究氮化硅肖特基二极管电流机制和曲线拟合的论文。里面二极管正向电流包含了5种还是6种不同电流，虽然这些电流也都服从指数曲线，但在不同偏压下对电流的贡献是很复杂的。
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| | | | | | | | | | | | | 嗯，的确是的。最近有点晕了，以前感觉是“理论”的东西，现在看来都深究不下去，一下去就都说不清了，水太深，知道的太少了。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 没办法，现在是知识爆炸的时代，没人能够啥都深入了解的。
就这个二极管伏安特性而言，一般人知道它是个指数曲线就可以了（理想二极管？）。
甚至大多数人（包括电气工程师）都没仔细考虑过这个伏安特性曲线究竟意味着什么。
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