选择具有优良电气特性的功率二极体,是实现率电力电子系统的关键因素。这里推荐使用强茂PSDD0860S1、PSDP08120S1等型号,其电压范围为600V-1200V,适合应用于各种电源系统中做为整流或续流的功能。
反向恢复时间(tr)的定义: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器件性能的重要技术指标。反向恢复电流的波形如图1所示。IF为正向电流,IRM为大反向恢复电流。Irr为反向恢复电流,通常规定Irr=0.1IRM。当t≤t0时,正向电流I=IF。当t>t0时,由于整流器件上的正向电压突然变成反向电压,因此正向电流迅速降低,在t=t1时刻,I=0。然后整流器件过反向电流IR,并且IR逐渐增大;在t=t2时刻达到大反向恢复电流IRM值。此后受正向电压的作用,反向电流逐渐减小,并在t=t3时刻达到规定值Irr。从t2到t3的反向恢复过程与电容器放电过程有相似之处。
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,提高了器件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.
随着电力电子技术向高频化、模块化方向发展,直插超快速恢复作为一种高频器件也得到蓬勃发展,现已广泛用于各种高频逆变装置和斩波调速装置内,起到高频整流、续流、吸收、隔离和箝位的作用,这对发展我国高频逆变焊机、高频开关型电镀电源、高频开关电源、高频快速充电电源、高频变频装置及功率因数校正装置等将起到推动作用。
FRED 是用外延片、离子注入工艺制备的快速二极管,其特点是开关速度更快、具有较小的恢复电荷 Qrr 和反向恢复电流 IRRM、参数更、开关损耗以及软度更优。常用来给高频逆变装置的开关器件作续流、吸收、箝位、隔离、输出和输入整流器,使开关器件的功能得到充分发挥。外延快恢复二极管 (fast),其反向恢复时间在 75ns。
快恢复二极管芯片PN结构终止区用采用玻璃钝化技术,其热膨胀系数与硅的热膨胀系数相匹配。所有的硅芯片越来越多的使用保护环平面技术和沟道阻断来降低芯片的表面电场。
芯片的接触区域真空沉积金属层,实质上这有助于它们的高功率循环应用能力和适合芯片的封装工艺。所有在硅晶圆片上加工处理的芯片在样品测试后,自动标识不符合电气说明的芯片,然后世成小颗粒。芯片颗粒的可形状是正方形或长方形的。
在二极管中,超快恢复二极管是一个不可或缺的存在。由于仅有几十纳秒级的反向恢复时间,同时能够禁受得住几百伏甚至上千伏的反向高压,所以它们一直在中高功率的开关整流应用中大显身手。
快恢复二极管主要应用于电源电路和高速开关电路中,如开关电源、高速恢复整流电路、变频器、电机驱动控制等领域。具体应用场合如下:
(1)变频控制:随着现代智能制造的发展,被广泛应用于交流电机驱动控制中。由于交流电机的传动、运行平稳,适应于各种负载要求,因此应用越来越广泛。而快恢复二极管作为变频器中的重要部件,可以使得整个控制系统更加、灵敏。
(2)开关电源:开关电源是现代电子设备中的电源类型,常用于电脑、手机等数字电子产品中。由于开关电源需要在高速开关模式下工作,所以需要使用快恢复二极管降低开关失真和反向压力。
(3)高速恢复整流电路:在半导体技术的发展过程中,快恢复二极管取代了肖特基二极管,成为高速恢复整流电路的理想选择。它可以降低开关噪声、减少开关损耗、增加能源利用率。
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