在逆变器电路中,二极管模块作为续流二极管(Freewheeling Diode),保护功率开关管(如IGBT或MOSFET)免受反向电动势损坏。当感性负载(如电机绕组)突然断电时,会产生高压瞬态电流,续流模块提供低阻抗通路,使能量通过二极管回馈至电源或耗散在电阻上。例如,变频器和伺服驱动器中常采用集成续流二极管的IPM(智能功率模块),其耐压可达1200V以上,响应时间纳秒级。模块化设计还优化了寄生电感,抑制电压尖峰,显著提高系统可靠性,适用于工业自动化及轨道交通等干扰环境。 英飞凌模块提供多种电压/电流等级,兼容IGBT和SiC技术,满足新能源逆变器的严苛需求。海南SEMIKRON赛米控二极管
高电压二极管模块(耐压超过3kV)通常用于高压直流输电(HVDC)、轨道交通和工业变频器等场景。这类模块的设计面临多项挑战,包括耐压隔离、电场均布和散热管理。为解决这些问题,制造商常采用多层DBC基板、分段屏蔽结构以及高性能绝缘材料(如AlN陶瓷)。此外,高电压模块还需通过严格的局部放电测试和热循环验证,以确保长期可靠性。例如,在风电变流器中,高压二极管模块需承受频繁的功率波动和恶劣环境条件,因此其封装工艺和材料选择尤为关键。未来,随着SiC和GaN技术的成熟,高压二极管模块的性能和功率密度将进一步提升。 云南IXYS二极管电动汽车充电桩的整流桥模块,由 4 个快恢复二极管组成,支持高电压输入整流。

稳压管是一种特殊的面接触型半导体硅二极管,具有稳定电压的作用。稳压管与普通二极管的主要区别在于,稳压管是工作在PN结的反向击穿状态。通过在制造过程中的工艺措施和使用时限制反向电流的大小,能保证稳压管在反向击穿状态下不会因过热而损坏。稳压管与一般二极管不一样,它的反向击穿是可逆的,只要不超过稳压管电流的允许值,PN结就不会过热损坏,当外加反向电压去除后,稳压管恢复原性能,所以稳压管具有良好的重复击穿特性。
二极管的整流作用二极管在电子电路中最常见的功能是整流,即将交流电(AC)转换为直流电(DC)。由于二极管具有单向导电性,它只允许电流从阳极流向阴极,而阻止反向电流通过。在电源电路中,通常使用桥式整流电路(由四个二极管组成)或半波整流电路(单个二极管)来实现这一功能。例如,手机充电器、电脑电源适配器等设备内部都包含整流二极管,它们将市电(220V AC)转换为设备所需的直流电。整流后的电流虽然仍存在脉动成分,但经过滤波电容平滑后,可得到稳定的直流电压。因此,二极管在电源设计中是不可或缺的关键元件。 周期性负载中,需通过热仿真软件验证二极管模块的结温波动,避免热疲劳失效。

SiC肖特基二极管模块利用宽禁带材料(Eg=3.26eV)的特性实现超快开关。其金属-半导体接触形成的肖特基势垒高度(ΦB≈1.2eV)决定了正向压降(Vf≈1.5V@25℃)。与硅器件相比,SiC模块的漂移区电阻降低90%(因临界击穿电场达3MV/cm),故1200V模块的比导通电阻2mΩ·cm²。独特的JBS(结势垒肖特基)结构在PN结和肖特基结并联,使模块在高温下漏电流仍<1μA(175℃时)。罗姆的SiC模块实测显示,其反向恢复电荷(Qrr)为硅FRD的1/5,可使逆变器开关频率提升至100kHz以上。 开关电源的输出端并联肖特基二极管模块,可实现多路输出的自动均流。Infineon英飞凌二极管销售
反向漏电流(IR)随温度呈指数增长,高温环境需选择低 IR 的二极管模块。海南SEMIKRON赛米控二极管
二极管的主要原理就是利用PN结的单向导电性,在PN结上加上引线和封装就成了一个二极管。晶体二极管为一个由P型半导体和N型半导体形成的PN结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于PN结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流。当外加的反向电压高到一定程度时,PN结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。PN结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。 海南SEMIKRON赛米控二极管