二极管（Diode）的工作原理与应用

MATLAB中的二极管模型，就是一个单向导电的半导体二端器件，没有电力二极管、普通二极管、续流二极管、快恢复二极管之分，都是一个模型图标，不同的二极管只能在参数设置上区别设置。

1.二极管模型

二极管的模型图标如图3-22a所示，即通常是带缓冲电路的。当选择显示检测输出端m时，阳极标志a，阴极标志k，则二极管模型图标为图3-22b。二极管的单向导电性能由二极管逻辑控制，其符号、封装、等效电路与伏安特性如图3-23所示。当二极管承受正向电压（U_ak>0）时，二极管导通；当二极管承受反向电压（U_ak<0）或二极管电流下降到零（I_ak=0）时，二极管关断。

图3-22 二极管的模型图标

图3-23 二极管符号、封装、等效电路与伏安特性

2.二极管参数及其设置

在模型结构图中，当双击图3-22a所示图标时，则弹出二极管参数设置对话框，如图3-24所示。

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图3-24 二极管参数设置对话框

“Resistance Ron（Ohms）”：二极管导通电阻R_on（Ω）。

“Inductance Lon（H）”：二极管内电感L_on（H）。

需注意，当电感参数设为“0”时，电阻参数不能同时设为“0”；当电阻参数设为“0”时，电感参数也不能同时设为“0”。

“Forward voltage Vf（V）”：二极管门槛电压（V）。在设置了门槛电压U_f时，只有当二极管正向电压大于U_f后二极管才能导通。

“Initial current Ic（A）”：初始电流（A）。通常将I_c设置为0，使系统在零状态下开始仿真。当然，也可将I_c设置为非0。但是，初始电流I_c设置是有条件的：第一，二极管内电感大于0；第二，仿真电路的其他储能元件也设定了初始值。

“Snubber resistance Rs（Ohms）”：吸收电阻（或称缓冲电阻）R_s（Ω）。

“Snubber capacitance Cs（F）”：吸收电容（或称缓冲电容）C_s（F）。为消除缓冲，即取消吸收电路（或称缓冲电路），如图3-22c所示，可将R_s设置为∞（inf），并将C_s设置为0。为设置纯电阻吸收电路（见图3-22a），可将C_s设置为∞（inf），只设置吸收电阻。

当勾选“Show measurement port”复选框时，即显示图3-22b所示二极管模型图标，二极管阳极端（a），二极管阴极端（k）。还有检测端（m），可连接相应仪表，检测二极管的正向管压降（U_ak）与流经二极管的电流（I_ak）。