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快恢复二极管作用特性与应用及优势

关注列表来源:壹芯微发布日期 2019-06-24 浏览:-

壹芯微作为国内专业生产二三极管的生产厂家,生产技术已经是非常的成熟,进口的测试仪器,可以很好的帮组到客户朋友稳定好品质,也有专业的工程师在把控稳定质量,协助客户朋友解决一直客户自身解决不了的问题,每天会分享一些知识或者客户的一些问题,今天我们分享的是,快恢复二极管作用特性与应用及优势,请看下方

快恢复二极管(简称FRD)是一种具有开关特性好、反向恢复时间短等特点的半导体二极管,主要应用于开关电源、PWM脉宽调制器、变频器等电子电路中,作为高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管使用。

快恢复二极管在制造上采用掺金、单纯的扩散等工艺,可获得较高的开关速度,同时也能得到较高的耐压。快恢复二极管的内部结构与普通PN结二极管不同,它属于PIN结型二极管,即在P型硅材料与N型硅材料中间增加了基区I,构成PIN硅片。因基区很薄,反向恢复电荷很小,所以快恢复二极管的反向恢复时间较短,正向压降较低,反向击穿电压(耐压值)较高。

快恢复二极管是指反向恢复时间很短的二极管(5us以下),工艺上多采用掺金措施,结构上有采用PN结型结构,有的采用改进的PIN结构。其正向压降高于普通二极管(1-2V),反向耐压多在1200V以下。从性能上可分为快恢复和超快恢复两个等级。前者反向恢复时间为数百纳秒或更长,后者则在100纳秒以下。

通常,5~20A的快恢复二极管管采用TO–220FP塑料登陆,20A以上的大功率快恢复二极管采用顶部带金属散热片的TO–3P塑料登陆,5A以下的快恢复二极管则采用DO–41、DO–15或DO–27等规格塑料登陆。

采用TO–220或TO–3P登陆的大功率快恢复二极管,有单管和双管之分。双管的管脚引出方式又分为共阳和共阴

反向恢复时间

什么是反向恢复时间?当外加二极管的电压瞬间从正向转到反向时,流经登录的电流并不能相应地瞬间从正向电流转换为反向电流。此时,正向注入的少数载流子(空穴)被空间电荷区的强电场抽取,由于这些空穴的密度高于基区平衡空穴密度,因而在反向偏置瞬间,将产生一个远大于反向漏电流的反向电流,即反向恢复电流IRM。与此同时,符合过程的强化也在加速这些额外载流子密度的下降,直到基区中积累的额外载流子的完全消失,反向电流才下降并稳定到反向漏电流。整个过程所经历的时间为反向恢复时间。

快恢复二极管

反向恢复时间trr的定义是:电流通过零点由正向转换到规定低值的时间间隔。它是衡量高频续流及整流登录性能的重要技术指标。

快恢复、超快恢复二极管的结构特点

快恢复二极管的内部结构与普通二极管不同,它是在P型、N型硅材料中间增加了基区I,构成P-I-N硅片。由于基区很薄,反向恢复电荷很小,不仅大大减小了trr值,还降低了瞬态正向压降,使管子能承受很高的反向工作电压。快恢复二极管的反向恢复时间一般为几百纳秒,正向压降约为0.6V,正向电流是几安培至几千安培,反向峰值电压可达几百到几千伏。超快恢复二极管的反向恢复电荷进一步减小,使其trr可低至几十纳秒。

20A以下的快恢复及超快恢复二极管大多采用TO-220登陆形式。从内部结构看,可分成单管、对管(亦称双管)两种。对管内部包含两只快恢复二极管,根据两只二极管接法的不同,又有共阴对管、共阳对管之分。几十安的快恢复二极管一般采用TO-3P金属壳登陆。更大容量(几百安~几千安)的管子则采用螺栓型或平板型登陆形式。

检测方法

常规检测方法

在业余条件下,利用万用表能检测快恢复、超快恢复二极管的单向导电性,以及内部有无开路、短路故障,并能测出正向导通压降。若配以兆欧表,还能测量反向击穿电压。

实例:测量一只超快恢复二极管,其主要参数为:trr=35ns、IF=5A、IFSM=50A、VRM=700V。将万用表拨至R×1档,读出正向电阻为6.4L,n=19.5L格。反向电阻则为无穷大。进一步求得VF=0.03V/×19.5=0.585V。证明管子是好的。

注意事项:

有些单管,共三个引脚,中间的为空脚,一般在出厂时剪掉,但也有不剪的;

若对管中有一只管子损坏,则可作为单管使用;

测正向导通压降时,必须使用R×1档。若用R×1k档,因测试电流太小,远低于管子的正常工作电流,故测出的VF 值将明显偏低。在上面例子中,如果选择R×1k档测量,正向电阻就等于2.2k,此时n=9格。由此计算出的VF值仅0.27V,远低于正常值(0.6V);

快恢复二极管的恢复时间是200-500ns;

超快速二极管的恢复时间是30-100ns;

肖特基二极管的恢复时间是10ns 左右;

而且他们的正向导通电压也有所不同,肖特基<快恢复<合乐888率。

快恢复二极管:有0.8-1.1V的正向导通压降,35-85nS的反向恢复时间,在导通和截止之间迅速转换,提高了登录的使用频率并改善了波形。快恢复二极管在制造工艺上采用掺金,单纯的扩散等工艺,可获得较高的开关速度,同时也能得到较高的耐压.目前快恢复二极管主要应用在逆变电源中做整流元件.

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