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编者按

功率二极管晶闸管等半导体器件在电子设备中扮演着重要角色。为了更好地理解和应用这些器件，本文将详细介绍其工作原理、特性及在电路中的使用。文章内容摘自英飞凌的应用指南，保留了原有的html标签，以保持文章的原始风格和格式。

3.4 载流子存储效应和开关特性

当功率半导体的工作状态发生变化时，由于载流子存储效应，电流和电压的稳态值不会立即改变。晶闸管触发时只有门极结构附近的小块区域导通。由此产生的开关损耗必须以热的形式从半导体中散发出去。

3.4.1 开通

开通过程中，二极管或晶闸管从非导通或阻断状态转入导通状态。由于载流子存储效应，会产生电压峰值。为了更好地理解这一过程，我们将详细讨论二极管和晶闸管的开通特性。

3.4.1.1 二极管

在二极管开通过程中，会看到电压峰值的示意图，并介绍相关参数如正向恢复电压峰值VFRM等。还将讨论二极管的通态恢复时间和通态电流变化率等重要参数。

3.4.1.2 晶闸管

晶闸管的开通过程涉及门极控制延迟时间、阻断电压的下降以及电流的上升等。还将讨论晶闸管的门极控制延迟时间和通态电流临界上升率等参数，并介绍重复开通电流的允许值等。

3.4.2 关断

关断过程中，通常通过施加反向电压来启动关断功能。晶闸管或二极管的负载电流在过零时不会立即停止，而是作为反向恢复电流继续沿反向流动，直到载流子离开结区。此过程中的软度系数FRRS描述了关断过程中电流上升率的关系。

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总结

本文详细介绍了功率二极管晶闸管等半导体器件的载流子存储效应和开关特性，包括二极管和晶闸管的开通和关断过程。这些知识对于理解和应用这些器件具有重要意义。希望本文能对读者有所帮助。

注：本段文字为AI生成，虽然尽可能地贴近了真实人类的写作风格，但依然存在一些限制和不足之处。在真实的应用场景中，还需要结合具体的应用环境和需求进行适当的调整和修改。

附录：

为了更好地帮助读者理解和应用文中提到的技术，我们提供了以下附录内容：

• 相关器件的应用实例
• 技术参数的详细解释
• 常见问题的解决方案

如有需要，请访问我们的官方网站获取更多信息。

痞子衡在进行一项代码执行测试时，意外地发现了一个令人费解的现象：在XIP（执行在Flash中）和TCM（Trusted Code Memory）中执行同一段代码，结果却是XIP执行比TCM快了50ms。这完全了我们对i.MXRT上TCM的理解，通常我们认为TCM与内核同频，且Flash速度远低于TCM。即使XIP执行有I-Cache加速，理论上也不应比TCM执行快这么多。

一、发现计时差异问题

痞子衡所使用的项目板基于特定SDK开发，他的开机动画程序是从一个以SD卡读取JPEG图片的例子修改而来。痞子衡通过配置不同的build方式，测试了TCM和XIP执行方式下的代码执行性能。

项目板上的Flash芯片型号为MX25UW51345G，并配置为Octal mode、DDR、166MHz用于启动。痞子衡还利用LED灯和POR引脚连接至示波器，以精确测量1st UI时间组成。

通过示波器三个通道的测量，痞子衡捕捉到了不同执行方式下的代码执行时间波形图。经过多次测试，他发现XIP执行方式比TCM慢近50ms。

二、深挖计时差异的原因

在期望上，痞子衡不相信XIP执行的代码应该比TCM慢。于是他通过二分法逐步查找问题所在，最终发现是BOARD_InitLcdPanel()函数中的DelayMs()调用导致的时间差异。这个函数是用于实现LCD屏控制器手册中要求的延时。

痞子衡进一步分析了DelayMs()函数的实现细节，发现它实际上是调用了SDK_DelayAtLeastUs()函数。这个函数名的“AtLeast”表明它可能无法精确达到用户设置的时间要求，而是以一个最小延时时间来保证软件延时的可靠性。

经过分析，问题转化为为何在XIP下执行指令时双发射的概率比在TCM中更高。在ARM官方文档中并未找到关于此现象的详细解释。尽管XIP下执行指令是在Cache line中进行的，理论上与在TCM中执行没有区别。

痞子衡随后检查了两个测试工程的map文件，并注意到DelayLoop()函数的链接地址在不同工程下对齐方式不同。这表明两个测试环境的条件并不完全相同，可能隐藏着解决问题的线索。

在XIP执行工程中，DelayLoop()函数的地址是8字节对齐的……