肖特(te)基(ji)二极管和快恢复二极管有什么(me)区别(bie)呢,详(xiang)解!
信息来源:本站 日期(qi):2017-10-09
快恢复(fu)二极(ji)管(简称FRD)是一种具有(you)开关(guan)特(te)性好(hao)、反向恢复(fu)时间短特(te)点的半导体二极(ji)管,主(zhu)要应用(yong)于开关(guan)电源、PWM脉宽(kuan)调制器、变频器等电子(zi)电路(lu)中(zhong),作(zuo)为(wei)高频整(zheng)流(liu)二极(ji)管、续流(liu)二极(ji)管或阻尼二极(ji)管使用(yong)。 快恢(hui)(hui)复(fu)(fu)(fu)二极管的内部结构与普通(tong)PN结二极管不(bu)同(tong),它(ta)属于PIN结型(xing)二极管,即在P型(xing)硅材料(liao)与N型(xing)硅材料(liao)中(zhong)间增(zeng)加了基区I,构成PIN硅片。因(yin)基区很(hen)薄,反(fan)向(xiang)恢(hui)(hui)复(fu)(fu)(fu)电(dian)荷很(hen)小(xiao),所以快恢(hui)(hui)复(fu)(fu)(fu)二极管的反(fan)向(xiang)恢(hui)(hui)复(fu)(fu)(fu)时间较(jiao)(jiao)短,正向(xiang)压降(jiang)较(jiao)(jiao)低,反(fan)向(xiang)击穿电(dian)压(耐压值)较(jiao)(jiao)高。 ![]() |
通常,5~20A的快(kuai)恢(hui)复二(er)极(ji)管管采用(yong)TO–220FP塑(su)料封(feng)装(zhuang),20A以(yi)上的大功(gong)率快(kuai)恢(hui)复二(er)极(ji)管采用(yong)顶(ding)部带(dai)金(jin)属散热片的TO–3P塑(su)料封(feng)装(zhuang),5A以(yi)下的快(kuai)恢(hui)复二(er)极(ji)管则采用(yong)DO–41、DO–15或(huo)DO–27等规格塑(su)料封(feng)装(zhuang)。 采用TO–220或TO–3P封装的大功率快恢复二极(ji)管(guan),有(you)单(dan)管(guan)和(he)双(shuang)管(guan)之分。双(shuang)管(guan)的管(guan)脚引出方式又分为共(gong)阳(yang)和(he)共(gong)阴(yin)。 |
1.性能特点(dian) 1)反(fan)向恢复时间(jian) 反向(xiang)(xiang)恢复(fu)(fu)时间(jian)tr的(de)定义是(shi)(shi):电(dian)(dian)流(liu)通(tong)过(guo)零点由正(zheng)(zheng)向(xiang)(xiang)转换(huan)到(dao)(dao)(dao)规(gui)定低值的(de)时间(jian)间(jian)隔。它是(shi)(shi)衡(heng)量高频(pin)续流(liu)及整(zheng)流(liu)器(qi)件性能的(de)重要技术指标。反向(xiang)(xiang)恢复(fu)(fu)电(dian)(dian)流(liu)的(de)波形如图(tu)1所(suo)示。IF为正(zheng)(zheng)向(xiang)(xiang)电(dian)(dian)流(liu),IRM为最大(da)反向(xiang)(xiang)恢复(fu)(fu)电(dian)(dian)流(liu)。Irr为反向(xiang)(xiang)恢复(fu)(fu)电(dian)(dian)流(liu),通(tong)常(chang)规(gui)定Irr=0.1IRM。当(dang)(dang)t≤t0时,正(zheng)(zheng)向(xiang)(xiang)电(dian)(dian)流(liu)I=IF。当(dang)(dang)t>t0时,由于(yu)整(zheng)流(liu)器(qi)件上的(de)正(zheng)(zheng)向(xiang)(xiang)电(dian)(dian)压突然变成反向(xiang)(xiang)电(dian)(dian)压,因(yin)此正(zheng)(zheng)向(xiang)(xiang)电(dian)(dian)流(liu)迅速(su)降(jiang)低,在t=t1时刻(ke),I=0。然后整(zheng)流(liu)器(qi)件上流(liu)过(guo)反向(xiang)(xiang)电(dian)(dian)流(liu)IR,并且IR逐(zhu)渐(jian)增大(da);在t=t2时刻(ke)达到(dao)(dao)(dao)最大(da)反向(xiang)(xiang)恢复(fu)(fu)电(dian)(dian)流(liu)IRM值。此后受正(zheng)(zheng)向(xiang)(xiang)电(dian)(dian)压的(de)作用,反向(xiang)(xiang)电(dian)(dian)流(liu)逐(zhu)渐(jian)减小,并在t=t3时刻(ke)达到(dao)(dao)(dao)规(gui)定值Irr。从t2到(dao)(dao)(dao)t3的(de)反向(xiang)(xiang)恢复(fu)(fu)过(guo)程(cheng)与(yu)电(dian)(dian)容器(qi)放电(dian)(dian)过(guo)程(cheng)有相似之处。 2)快恢(hui)(hui)复、超快恢(hui)(hui)复二极(ji)管的结构特点(dian) 快(kuai)恢复(fu)二极管(guan)的内部结构与普通二极管(guan)不同(tong),它是在P型(xing)、N型(xing)硅材料中(zhong)间增加了基(ji)区I,构成P-I-N硅片(pian)。由于(yu)基(ji)区很薄,反向(xiang)(xiang)恢复(fu)电(dian)荷很小(xiao)(xiao),不仅(jin)大大减(jian)小(xiao)(xiao)了trr值(zhi),还降低了瞬态正(zheng)向(xiang)(xiang)压(ya)(ya)降,使管(guan)子能承受(shou)很高的反向(xiang)(xiang)工(gong)作电(dian)压(ya)(ya)。快(kuai)恢复(fu)二极管(guan)的反向(xiang)(xiang)恢复(fu)时间一般为几(ji)(ji)百(bai)纳(na)(na)秒,正(zheng)向(xiang)(xiang)压(ya)(ya)降约为0.6V,正(zheng)向(xiang)(xiang)电(dian)流是几(ji)(ji)安(an)培(pei)至几(ji)(ji)千安(an)培(pei),反向(xiang)(xiang)峰值(zhi)电(dian)压(ya)(ya)可达几(ji)(ji)百(bai)到几(ji)(ji)千伏。超(chao)快(kuai)恢复(fu)二极管(guan)的反向(xiang)(xiang)恢复(fu)电(dian)荷进一步(bu)减(jian)小(xiao)(xiao),使其trr可低至几(ji)(ji)十纳(na)(na)秒。 20A以(yi)下的(de)(de)快恢(hui)复(fu)(fu)(fu)及超(chao)快恢(hui)复(fu)(fu)(fu)二(er)极(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)(guan)大多采用TO-220封装形(xing)式。从(cong)内部(bu)结(jie)构(gou)看,可分(fen)成单管(guan)(guan)(guan)(guan)、对管(guan)(guan)(guan)(guan)(亦称(cheng)双管(guan)(guan)(guan)(guan))两种。对管(guan)(guan)(guan)(guan)内部(bu)包含两只(zhi)快恢(hui)复(fu)(fu)(fu)二(er)极(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)(guan),根据两只(zhi)二(er)极(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)(guan)接法的(de)(de)不同,又有共阴(yin)对管(guan)(guan)(guan)(guan)、共阳对管(guan)(guan)(guan)(guan)之分(fen)。图(tu)2(a)是C20-04型快恢(hui)复(fu)(fu)(fu)二(er)极(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)(guan)(单管(guan)(guan)(guan)(guan))的(de)(de)外(wai)形(xing)及内部(bu)结(jie)构(gou)。(b)图(tu)和(c)图(tu)分(fen)别是C92-02型(共阴(yin)对管(guan)(guan)(guan)(guan))、MUR1680A型(共阳对管(guan)(guan)(guan)(guan))超(chao)快恢(hui)复(fu)(fu)(fu)二(er)极(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)外(wai)形(xing)与构(gou)造。它(ta)们均采用TO-220塑料封装, 几(ji)十安(an)的快恢(hui)复(fu)二极管(guan)一般采用(yong)TO-3P金属(shu)壳(qiao)封装。更大容量(几(ji)百安(an)~几(ji)千安(an))的管(guan)子(zi)则采用(yong)螺栓型或平(ping)板(ban)型封装形式。 |
2.检测方法 1)测量(liang)反向恢复时间 测量电(dian)路如图3。由(you)直流电(dian)流源供规定的(de)IF,脉冲(chong)发(fa)生器经过(guo)隔直电(dian)容器C加脉冲(chong)信号,利用(yong)电(dian)子示波器观察(cha)到(dao)的(de)trr值,即是从(cong)I=0的(de)时(shi)刻到(dao)IR=Irr时(shi)刻所经历的(de)时(shi)间。设器件(jian)内部的(de)反(fan)向(xiang)恢电(dian)荷(he)为(wei)Qrr,有关系(xi)式: trr≈2Qrr/IRM (5.3.1) 由式(shi)(5.3.1)可知,当IRM为一定时,反向(xiang)(xiang)恢(hui)复(fu)(fu)电荷愈(yu)小,反向(xiang)(xiang)恢(hui)复(fu)(fu)时间(jian)就愈(yu)短。 2)常规检测方法 在业(ye)余(yu)条(tiao)件下,利用(yong)(yong)万用(yong)(yong)表能检测(ce)快(kuai)恢(hui)复、超快(kuai)恢(hui)复二(er)极管(guan)(guan)的(de)单向导(dao)电(dian)性(xing),以及内部有无(wu)开路、短路故(gu)障,并(bing)能测(ce)出正(zheng)向导(dao)通压降。若配(pei)以兆(zhao)欧表,还(hai)能测(ce)量反向击穿电(dian)压。实例(li):测(ce)量一(yi)只C90-02超快(kuai)恢(hui)复二(er)极管(guan)(guan),其主要参数(shu)为:trr=35ns,Id=5A,IFSM=50A,VRM=700V。外型同图(a)。将500型万用(yong)(yong)表拨至R×1档,读出正(zheng)向电(dian)阻(zu)为6.4Ω,n′=19.5格;反向电(dian)阻(zu)则为无(wu)穷大。进(jin)一(yi)步求得VF=0.03V/格×19.5=0.585V。证(zheng)明管(guan)(guan)子是好的(de)。 |
注意事项: 1)有些单管(guan),共三个引脚,中间的(de)为空脚,一般(ban)在出厂(chang)时(shi)剪掉(diao),但(dan)也有不剪的(de)。 2)若对管中有一(yi)只管子损坏,则可(ke)作为单管使用。 3)测(ce)正(zheng)(zheng)向导通压降(jiang)时,必须使用(yong)R×1档。若(ruo)用(yong)R×1k档,因测(ce)试电(dian)流太小(xiao),远低(di)于(yu)管子的正(zheng)(zheng)常工作电(dian)流,故测(ce)出的VF值(zhi)将明显偏低(di)。在上面例子中,如(ru)果选择R×1k档测(ce)量,正(zheng)(zheng)向电(dian)阻就等(deng)于(yu)2.2kΩ,此(ci)时n′=9格(ge)。由此(ci)计(ji)算出的VF值(zhi)仅0.27V,远低(di)于(yu)正(zheng)(zheng)常值(zhi)(0.6V)。 |
肖特基二(er)极(ji)管和快恢复二(er)极(ji)管又(you)什(shen)么区别 快(kuai)恢复二(er)极管是指反(fan)向恢复时(shi)间很(hen)短的二(er)极管(5us以(yi)下),工(gong)艺上多(duo)采(cai)用掺金措施,结(jie)(jie)构上有(you)(you)采(cai)用PN结(jie)(jie)型(xing)结(jie)(jie)构,有(you)(you)的采(cai)用改进的PIN结(jie)(jie)构。其(qi)正向压降高于普(pu)通二(er)极管(1-2V),反(fan)向耐压多(duo)在1200V以(yi)下。从性(xing)能上可分为快(kuai)恢复和(he)超快(kuai)恢复两个等(deng)级。前者反(fan)向恢复时(shi)间为数百纳秒或更长,后者则在100纳秒以(yi)下。 肖(xiao)(xiao)特基二极管(guan)是(shi)以金(jin)属和半导体接(jie)触形成(cheng)的(de)势垒(lei)为基础的(de)二极管(guan),简称肖(xiao)(xiao)特基二极管(guan)(Schottky Barrier Diode),具有正向压(ya)降低(0.4--0.5V)、反(fan)向恢复(fu)时间很短(10-40纳秒),而且反(fan)向漏电(dian)流较(jiao)大,耐压(ya)低,一般(ban)低于(yu)150V,多用于(yu)低电(dian)压(ya)场合。 这两种管子通(tong)常用(yong)于开关电(dian)源。 |
肖特基二极管(guan)和快恢复(fu)二极管(guan)区别:前者(zhe)的恢复(fu)时间比后者(zhe)小一百倍(bei)左右,前者(zhe)的反(fan)向(xiang)恢复(fu)时间大约为几纳(na)秒(miao)~! 前者的(de)优(you)点(dian)还(hai)有低功耗,大电流,超高(gao)速~!电气特性当然都是二极管阿~! 快恢复(fu)(fu)二(er)极管在制造工艺上采用掺金(jin),单(dan)纯(chun)的扩散等工艺,可获得(de)(de)较(jiao)高的开(kai)关速度,同时(shi)也能得(de)(de)到较(jiao)高的耐压(ya).目(mu)前快恢复(fu)(fu)二(er)极管主要(yao)应用在逆变电(dian)源中做整流元件。 |
肖特基二极管:反向耐压值较低40V-50V,通态压降0.3-0.6V,小于10nS的反向恢复时间。它是具有肖特基特性的“金属半导体结”的二极管。其正向起始电压较低。其金属层除材料外,还可以采用金、钼、镍、钛等材料。其半导体材料采用硅或砷化镓,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,所以其频率响仅为RC时间常数限制,因而,它是高频和快速开关的理想器件。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或发光二极管。 |
快恢复二极管:有0.8-1.1V的正向导通压降,35-85nS的反向恢复时间,在导通和截止之间迅速转换,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采用掺金,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应用在逆变电源中做整流元件。 |
快速恢复二极管,顾名思义,是比普通二极管PN结的单向导通阀门恢复快的二极管!用途也很广泛。
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