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。
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。
选用快恢复二极管考虑方案位置频率与器件恢复时间上的匹配,其次选择峰值电压多出30%以上的耐压器件型号,终考虑方案对应位置电流的正向压降值在匹配的适当区间。
快速管主要按恢复时间快慢分为三种,分别为75-500ns(快恢复FR系列)、35-75ns(高频HER系列)、35ns以内(超快恢复SF系列)。电压为200-1200V,电压一定恢复时间越快其正向压降越大。同样道理电压选型较大的方案上会加大做小恢复时间的难度。传统超快恢复二极管TRR在35ns以内,电压只做到600V。我司目前已推出三款高压超快恢复二极管芯片800V、1000V、1200V 电流分布区间为3-20A,可适用于所有封装外形。
在电源电路中,当交流电压经过整流器后,输出的电压会在一个周期内多次变化,而快恢复二极管的快速反向恢复时间可以确保在下一个周期开始前电流已经反向恢复,从而减少输出电压的波动。此外,快恢复二极管具有大电流、低反向漏电流、低电容等优点,可以提高整流效率和减少电源音。
在高速开关电路中,快恢复二极管被用于保护其他器件不受到过高的反向电压和尖锐的反向电流冲击。当一个开关瞬间关闭时,电感会产生反向电动势,如果没有快速反向恢复时间的二极管对其进行保护,那么反向电流就会通过其他器件,导致它们被损坏。而快恢复二极管可以快速将反向电流截至,从而保护其他器件。
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