什么叫漏电流,漏电流和漏电电流一样吗?
首先回答标题中的问题:漏电流和漏电电流一样吗?答案是不一样。不仅不一样,二者还是完全不同的两个概念,可以说,几乎没有任何相同点。
什么是漏电电流
什么是漏电电流呢?顾名思义,就是漏电产生的电流。
以单相电路为例,正常情况下,零线和火线是电路中唯一的通路,此时电路中的电流,与用电器有关,比如10A。如果电路中发生了漏电,则零线——火线就不是唯一回路了。比如火线上发生了漏电,就形成了火线——大地的回路,比如这个回路产生的电流为0.5A。
那么,此时零线上的电流依然是10A,而火线上的电流为火线——零线和火线——大地两个回路上的电流之和,就是10+0.5=10.5A。这里的0.5A就是漏电电流的大小。
我们每个人家里都有的漏电保护器,就是通过检测火线和零线上的电流大小,来判断电路中是否存在漏电的。一旦漏电电流大于0.03A,断路器就会跳闸。
什么是漏电流
电学中将描述电阻特性的物理量,叫做“电阻率”(20℃下,物体电阻值和面积的乘积与长度之比)。但是电阻率有一定的极限——换句话说,没有绝对绝缘的物体。正是由于这个原因,在绝缘体中,也会产生微小的电流,这部分电流就叫做“漏电流”。
漏电流有什么用呢?
电路中的电子在移动或转向时(电子移动形成电流,交流电路中电子会发生转向),会消耗一部分能量,这部分能量的转换为电能转换成热能(就是常说的电线发热)。
能量消耗的多少(发热量的大小),与电子密度、频率(电子转向次数)和电介质的材料有关。电流越大和频率越高,发热量也就更高。
绝缘体上的漏电流,同样会产生发热的现象。在一些精度较高的场合,比如二极管、电容器、滤波器、电源等,就要求尽量降低漏电流的大小,同时选择低损耗的绝缘材料。
测量漏电流,有专用的漏电流表。
快恢复二极管的反向漏电流
快恢复二极管 性能显著,它具有超快的开关速度,在很多领域中都有应用。超低的反向漏电流和超快恢复的特点使它在应用中更是无可替代的。
功率快恢复二极管 各参数之间存在着折衷关系,主要是正向导通特性、反向恢复特性,及反向击穿特性等之间各参数的矛盾主要的性能参数包括正向压降、反向峰值电流、反向恢复时间、软度因子、阻断电压、漏电流。我们只能在各参数之间取其折衷而无法实现所有特性参数的最优值,在取得一项或几项参数优化的同时,不过多牺牲其它参数,实现器件综合性能在一定方向上的优化。 1. 反向出电流 实际快恢复二极管,由于耗尽区外边缘扩散长度以内载流子的扩散以及耗尽层内载流子的空间产生,总是会有微小的电流,这就是器件的反向漏电流IR,它决定着二极管反向工作时的功率损耗。一般来说,漏电流由反向扩散电流ID、表面漏电流IS和空间电荷区产生电流IG三部分组成,如式1所示:
由于处理功率较高,FRD的结面积和厚度要明显大于普通二极管,所以漏电也明显很大。因为漏电流研究的主要对象是考虑空间电荷区产生电流比,所以漏电流一般是在结温125℃或150℃的高温条件下测量,是因为高温条件下表面漏电流和扩散电流要远小于空间电荷区产生电流。空间电荷区产生电流可以由空间电荷区产生率积分得到,如式2所示:
其中:τSC为空间电荷产生寿命 ni为本征载流子浓度 Τn0、τp0为少数载流子寿命 Er为复合中心的能级位置 E,为本征能级位置 从式2可以看出,空间电荷区产生电流IG随着本征载流子浓度的增加而增加(即随着温度上升漏电流会上升很快),因此一般高温下漏电要远大于常温下的漏电。在高温条件下,漏电流近似为空间电荷区产生电流,除去器件结构参数因素,漏电流只与空间电荷区产生寿命τSC有关,且其成反比,即τSC越大,漏电流越小,根据复合中心也是产生中心的理论,在进行了寿命控制的二极管中,τSC的大小决定了复合中心的性质,即复合中心能级位置、浓度和俘获截面。复合中心浓度和俘获截面越大,少数载流子寿命τn0和p0越小,τSC就越小,漏电就越大。这说明寿命控制时引入的复合中心越多,减小反向恢复时间的效果越好,但引起漏电的上升也就越大,两者之间存在矛盾,从式3能直观看出,复合中心能级与本征能级(近似禁带中线)差距越小,τSC就越小,漏电就越大,但复合作用也会越明显,因此复合中心的能级位置也是寿命控制的重要考虑因素。
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