二極體與整流
順向壓降
二極體導通時,並不像一條導線——它會替自己「留下」一點電壓。這留下的電壓就是順向壓降,記為 Vf。對一顆通過正常電流的普通矽二極體,它約落在 0.6 到 0.7 伏特。這是接面為了放電流通過所收的過路費。
關鍵在於 Vf 並非自然常數;它隨電流變化,而且只是微弱地變化。接面電流隨電壓呈指數上升,反過來說,電壓只隨電流呈對數上升。所以一顆二極體可能在 1 mA 時顯示 0.6 V,10 mA 時 0.7 V,100 mA 時 0.75 V——電流增為十倍,電壓卻只多了約零點一伏特。這就是為什麼我們能放心地稱它「約 0.7 V」:在很寬的電流範圍內它幾乎不動。
兩個實務後果。其一,那 0.7 V 乘上電流,就是二極體內部真正變成熱的功率,在 5 A 的整流器裡這很重要。其二,由於 Vf 會隨二極體升溫而下降(約每升高攝氏一度降 2 mV),你無法靠堆疊二極體做出精準電壓,但你「可以」利用這可預測的漂移來感測溫度。
一個 3 A 的橋式整流器同時有兩顆二極體導通,在該電流下各壓降約 0.9 V。合計損失約 1.8 V,而 1.8 V times 3 A = 5.4 W 的熱——足以需要散熱片。
Vf 乘上電流就是浪費掉的熱;在大電流下不可忽略。
把 Vf 當成剛好 0.7 V 只是建模上的方便,並非定律。它隨電流漂移、隨溫度下降;若你的設計在 Vf 變成 0.6 或 0.8 V 時就出問題,那麼有問題的是設計,而非二極體。
又稱
另見