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  • 關于快恢復二極管和應用拓撲結構介紹
    • 發布時間:2022-05-07 17:34:32
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    關于快恢復二極管和應用拓撲結構介紹
    快恢復二極管(簡稱FRD)是一種具有開關特性好、反向恢復時間短特點的半導體二極管,主要應用于開關電源、PWM脈寬調制器、變頻器等電子電路中,作為高頻整流二極管、續流二極管或阻尼二極管使用。
    快恢復二極管的內部結構與普通PN結二極管不同,它屬于PIN結型二極管,即在P型硅材料與N型硅材料中間增加了基區I,構成PIN硅片。
    因基區很薄,反向恢復電荷很小,所以快恢復二極管的反向恢復時間較短,正向壓降較低,反向擊穿電壓(耐壓值)較高。
    快恢復二極管屬于整流二極管中的高頻二極管,特點是它的反向恢復時間很短,這一點特別適合高頻率整流。
    采用TO–220或TO–3P封裝的大功率快恢復二極管,有單管和雙管之分。雙管的管腳引出方式又分為共陽和共陰。
    應用拓撲結構:
    快恢復二極管
    結構特點
    快恢復二極管的內部結構與普通二極管不同,它是在P型、N型硅材料中間增加了基區I,構成P-I-N硅片。由于基區很薄,反向恢復電荷很小,不僅大大減小了trr值,還降低了瞬態正向壓降,使管子能承受很高的反向工作電壓。
    快恢復二極管的反向恢復時間一般為幾百納秒,正向壓降約為0.6V,正向電流是幾安培至幾千安培,反向峰值電壓可達幾百到幾千伏。超快恢復二極管的反向恢復電荷進一步減小,使其trr可低至幾十納秒。
    20A以下的快恢復及超快恢復二極管大多采用TO-220封裝形式。從內部結構看,可分成單管、對管(亦稱雙管)兩種。
    對管內部包含兩只快恢復二極管,根據兩只二極管接法的不同,又有共陰對管、共陽對管之分。
    圖2(a)是C20-04型快恢復二極管(單管)的外形及內部結構。(b)圖和(c)圖分別是C92-02型(共陰對管)、MUR1680A型(共陽對管)超快恢復二極管的外形與構造。
    它們均采用TO-220塑料封裝,幾十安的快恢復二極管一般采用TO-3P金屬殼封裝。更大容量(幾百安~幾千安)的管子則采用螺栓型或平板型封裝形式。
    快恢復二極管作用?
    它的內部結構與普通二極管不同,它是在P型、N型硅材料中間增加了基區I,構成P-I-N硅片。
    由于基區很薄,反向恢復電荷很小,不僅大大減小了trr值,還降低了瞬態正向壓降,使管子能承受很高的反向工作電壓。
    它的反向恢復時間一般為幾百納秒,正向壓降約為0.6V,正向電流是幾安培至幾千安培,反向峰值電壓可達幾百到幾千伏它的反向恢復電荷進一步減小,使其trr可低至幾十納秒它有0.8-1.1V的正向導通壓降,35-85nS的反向恢復時間,在導通和截止之間迅速轉換,提高了器件的使用頻率并改善了波形。
    快恢復二極管在制造工藝上采用摻金,單純的擴散等工藝,可獲得較高的開關速度,同時也能得到較高的耐壓。目前快恢復二極管主要應用在逆變電源中做整流元件。
    快恢復二極管如何判斷好壞注意事項?
    將萬用表置于Rx1k擋,測快恢復二極管的正、反向電阻,正向電阻一般為幾歐姆,反向電阻為∞,如果測得的阻值均為∞或為0,則表明被測管子損壞。 
    快恢復二極管的對管檢測方法與上述方法基本相同,但必須首先確定其共用端是哪個引腳,然后再用上述方法對各個快恢復二極管進行檢測。
    實例:測量一只C90-02超快恢復二極管,其主要參數為:trr=35ns,Id=5A,IFSM=50A,VRM=700V。外型同圖(a)。
    將500型萬用表撥至R&TImes;1檔,讀出正向電阻為6.4Ω,n′=19.5格;反向電阻則為無窮大。進一步求得VF=0.03V/格&TImes;19.5=0.585V。證明管子是好的。
    使用注意事項
    1)有些單管,共三個引腳,中間的為空腳,一般在出廠時剪掉,但也有不剪的。
    2)若對管中有一只管子損壞,則可作為單管使用。
    3)測正向導通壓降時,必須使用R&TImes;1檔。若用R&TImes;1k檔,因測試電流太小,遠低于管子的正常工作電流,故測出的VF值將明顯偏低。在上面例子中,如果選擇R×1k檔測量,正向電阻就等于2.2kΩ,此時n′=9格。由此計算出的VF值僅0.27V,遠低于正常值(0.6V)。
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