迅速软恢复二极管模块化技术与应用著者:海飞乐技术时间:2018-05-2320:43摘要在高频应用中为了减小电路损耗和防范过电压尖峰对器件的损坏,需迅速软恢复二极管。硬开关过程中存在二极管反向回复电流(Irm)增加了开关器件开通损耗率和过电压尖峰,并且在迅速di/dt开关时能够产生电磁干扰。本文介绍了使用特别工艺设计的迅速软恢复二极管。该二极管是为高频应用而设计的,在高频应用方面有着平稳的开关属性。本文还介绍了用该二极管制造的200A绝缘型和非绝缘型迅速软恢复二极管模块及其应用。1.快速软恢复二极管介绍大功率快速软恢复二极管主要运用在高频电力电子电路中,它与主回路中的晶闸管或IGBT等新型电力半导体开关器件相并联,开关器件反向时,流过负载中的无功电流,减少电容的充电时间,同时抑止因负载电流瞬时反向而感应的过电压尖峰。为了提高开关器件及电力电子线路的可靠性和稳定性,须要采用迅速软恢复二极管。快速软恢复二极管可以减小高频电路的损耗。在硬开关过程中存在的主要疑问是:二极管反向回复电流(Irm)增加了开关器件开通损耗率,并且在迅速di/dt开关时能够产生电磁干扰。如果反向回复电流迅速返回零点,就会产生尖峰电压和电磁干扰。MUR3040PD是什么类型的管子?江苏快恢复二极管MUR3060CT
快恢复二极管的优点包括超高的开关速度、低反向恢复时间、与传统二极管相比的改进效率和降低的损耗。然而,缺点是当通过添加金来增加复合中心时,它们具有较高的反向电流。 快恢复二极管的应用包括整流器(尤其是高频整流器)、各种工业和商业领域的电子电路以及汽车行业、用于检测高频射频波的无线电信号检测器,以及模拟和数字通信电路中用于整流和调制的目的。快恢复二极管之所以被称为快恢复二极管,是因为其反向恢复时间极短,能够快速从反向模式切换到正向模式。上海快恢复二极管MUR3060CTRMUR860是快恢复二极管吗?
其半导体材质使用硅或砷化镓,多为N型半导体。这种器件是由多数载流子导电的,所以,其反向饱和电流较以少数载流子导电的PN结大得多。由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微,所以其频率响为RC时间常数限制,因而,它是高频和迅速开关的完美器件。其工作频率可达100GHz。并且,MIS(金属-绝缘体-半导体)肖特基二极管可以用来制作太阳能电池组或发光二极管。快恢复二极管:有,35-85nS的反向恢复时间,在导通和截止之间快速变换,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使用掺金,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运用在逆变电源中做整流元件.快回复二极管FRD(FastRecoveryDiode)是近年来问世的新型半导体器件,具开关属性好,反向回复时间短、正向电流大、体积小、安装简单等优点。超快恢复二极管SRD(SuperfastRecoveryDiode),则是在快回复二极管基石上发展而成的,其反向回复时间trr值已接近于肖特基二极管的指标。它们可普遍用以开关电源、脉宽调制器(PWM)、不间断电源(UPS)、交流电意念变频调速(VVVF)、高频加热等设备中,作高频、大电流的续流二极管或整流管。
二极管质量的好坏取决于芯片工艺。目前,行业内使用的二极管芯片工艺主要有两种:玻璃钝化(GPP)和酸洗(OJ)。二极管的GPP工艺结构,其芯片P-N结是在钝化玻璃的保护之下。玻璃是将玻璃粉采用800度左右的烧结熔化,冷却后形成玻璃层。这玻璃层和芯片熔为一体,无法用机械的方法分开。而二极管的OJ工艺结构,其芯片P-N结是在涂胶的保护之下。采用涂胶保护结,然后在200度左右温度进行固化,保护P-N结获得电压。OJ的保护胶是覆盖在P-N结的表面。玻璃钝化(GPP)和酸洗(OJ)特性对比玻璃钝化(GPP)和酸洗(OJ)芯片工艺由于结构的不同,当有外力产生时,冷热冲击,OJ工艺结构的二极管,由于保护胶和硅片不贴合,会产生漏气,导致器件出现一定比率的失效。GPP工艺结构的TVS二极管,可靠性很高,在150度的HTRB时,表现仍然很出色;而OJ工艺的产品能够承受100度左右的HTRB。MURF2020CT是什么类型的管子?
以及逆变器和焊接电源中的功率开关的保护二极管和续流二极管。2.迅速软恢复二极管的一种方法使用缓冲层构造明显改善了二极管的反向恢复属性。为了缩短二极管的反向恢复时间,提高反向回复软度,同时使二极管具备较高的耐压,使用了缓冲层构造,即运用杂质控制技术由轻掺杂的N1区及较重掺杂的N2区构成N基区;二极管的正极使用由轻掺杂的P区与重掺杂的P+区镶嵌构成,该P-P+构造可以操纵空穴的注入效应,从而达到支配自调节发射效率和缩短反向回复时间的目的。图4使用缓冲层构造二极管示意图芯片设计原始硅片根据二极管电压要求,同常规低导通压降二极管设计参数相同。使用正三角形P+短路点构造,轻掺杂的P区表面浓度约为1017cm-3,短路点浓度约为1019cm-3。阴极面N1表面浓度约为1018cm-3,N2表面浓度约为1020cm-3。少子寿命控制目前少子寿命控制方式基本上有三种,掺金、掺铂和辐照,辐照也有多种方式,常用的方式是高能电子辐照。缓冲层构造的迅速二极管的少子寿命控制方式是使用金轻掺杂和电子辐照相结合的办法。图5缓冲层构造的迅速二极管的能带示意图从能带示意图中可以看出,在两个高补偿区之间形成一个电子圈套。当二极管处于反偏时,电子从二极管阴极面抽走。MUR2060CT是什么类型的管子?广东快恢复二极管MUR1660CT
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缓冲电路的形式很多,如图1所示的电路是基本的也是行之有效的一种缓冲保护电路。缓冲电路由电感LS、电容CS、电阻RS和二极管VDS组成。其中LS是串联电感。用来限制晶体管VT开通时的电流上升率,由CS、RS、VDS构成并联缓冲电路,主要用来在VT关断时限制集电极电压Uce上升率,使大功率晶体管的工作点轨迹远离安全工作区的为界。当晶体管VT开通时,直流电动机由电源经晶体管供电,其左端为正,右端为负,电动机正向旋转;当晶体管VT关断时,由于电枢电感的影响,电枢电流不能突变,电动机将产生感生电动势,其左端为负,右端为正,如果没有续流二极管VD,此电动势将与电源电压US相加,一起加在晶体管VT的C、E两端,而整个回路的电阻很大,因此晶体管两端的端电压Uce也很高。晶体管必然被击穿。当电路并联有续流二极管VD(如图1所示),在晶体管VT导通时,二极管VD左端为止,右端为负,VD截止;当晶体管截止时。电动机产生感生电动势。左负右正,VD正向导通,给电动机提供--个续流回路,不但可以保护晶体管,同时让电动机电流连续、转矩稳定。 江苏快恢复二极管MUR3060CT