電力二極管的主要類型

發(fā)布時(shí)間:2024-07-24
按照正向壓降、反向耐壓、反向漏電流等性能,特別是反向恢復(fù)特性的不同介紹
在應(yīng)用時(shí),應(yīng)根據(jù)不同場(chǎng)合的不同要求,選擇不同類型的電力二極管
性能上的不同是由半導(dǎo)體物理結(jié)構(gòu)和工藝上的差別造成的
1. 普通二極管(general purpose diode)
又稱整流二極管(rectifier diode)
多用于開關(guān)頻率不高(1khz以下)的整流電路中
其反向恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng),一般在5s以上,這在開關(guān)頻率不高時(shí)并不重要
正向電流定額和反向電壓定額可以達(dá)到很高,分別可達(dá)數(shù)千安和數(shù)千伏以上
2. 快恢復(fù)二極管(fast recovery diode--frd)
恢復(fù)過程很短特別是反向恢復(fù)過程很短(5s以下)的二極管,也簡(jiǎn)稱快速二極管
工藝上多采用了摻金措施
有的采用pn結(jié)型結(jié)構(gòu)
有的采用改進(jìn)的pin結(jié)構(gòu)
采用外延型pin結(jié)構(gòu)的的快恢復(fù)外延二極管(fast recovery epitaxial diodes--fred),其反向恢復(fù)時(shí)間更短(可低于50ns),正向壓降也很低(0.9v左右),但其反向耐壓多在400v以下
從性能上可分為快速恢復(fù)和超快速恢復(fù)兩個(gè)等級(jí)。前者反向恢復(fù)時(shí)間為數(shù)百納秒或更長(zhǎng),后者則在100ns以下,甚至達(dá)到20~30ns。
圖1 快速整流二極管的正向恢復(fù)特性
a) 管壓降隨時(shí)間變化的曲線 b) 二極管開通電流波形
3. 肖特基二極管
以金屬和半導(dǎo)體接觸形成的勢(shì)壘為基礎(chǔ)的二極管稱為肖特基勢(shì)壘二極管(schottky barrier diode--sbd),簡(jiǎn)稱為肖特基二極管
20世紀(jì)80年代以來,由于工藝的發(fā)展得以在電力電子電路中廣泛應(yīng)用
肖特基二極管的優(yōu)點(diǎn)
反向恢復(fù)時(shí)間很短(10~40ns)
正向恢復(fù)過程中也不會(huì)有明顯的電壓過沖
在反向耐壓較低的情況下其正向壓降也很小,明顯低于快恢復(fù)二極管
其開關(guān)損耗和正向?qū)〒p耗都比快速二極管還要小,效率高
肖特基二極管的弱點(diǎn)
當(dāng)反向耐壓提高時(shí)其正向壓降也會(huì)高得不能滿足要求,因此多用于200v以下。
反向漏電流較大且對(duì)溫度敏感,因此反向穩(wěn)態(tài)損耗不能忽略,而且必須更嚴(yán)格地限制其工作溫度。
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