快恢复管(guan)

快恢(hui)复(fu)二(er)(er)(er)极(ji)管（简称FRD）是(shi)一种具有开关特性(xing)好(hao)、反向恢(hui)复(fu)时间短(duan)特点的半导体二(er)(er)(er)极(ji)管，主(zhu)要应(ying)用于(yu)开关电(dian)源、PWM脉宽调(diao)制(zhi)器(qi)、变频器(qi)等电(dian)子电(dian)路中，作为高频整流(liu)二(er)(er)(er)极(ji)管、续流(liu)二(er)(er)(er)极(ji)管或阻尼(ni)二(er)(er)(er)极(ji)管使用。

快恢(hui)复二(er)极管的(de)内部(bu)结构与普通(tong)PN结二(er)极管不同，它属于PIN结型二(er)极管，即在P型硅(gui)材料与N型硅(gui)材料中间增加了基(ji)区I，构成PIN硅(gui)片。因基(ji)区很薄，反向(xiang)(xiang)恢(hui)复电荷很小(xiao)，所以(yi)快恢(hui)复二(er)极管的(de)反向(xiang)(xiang)恢(hui)复时间较(jiao)短(duan)，正向(xiang)(xiang)压降较(jiao)低，反向(xiang)(xiang)击(ji)穿电压（耐压值）较(jiao)高。

快恢(hui)复二(er)(er)极(ji)(ji)管(guan)通常(chang)，5~20A的(de)快恢(hui)复二(er)(er)极(ji)(ji)管(guan)管(guan)采用TO–220FP塑(su)(su)料(liao)封装(zhuang)，20A以(yi)上的(de)大功(gong)率快恢(hui)复二(er)(er)极(ji)(ji)管(guan)采用顶部(bu)带金属(shu)散热(re)片的(de)TO–3P塑(su)(su)料(liao)封装(zhuang)，5A以(yi)下的(de)快恢(hui)复二(er)(er)极(ji)(ji)管(guan)则(ze)采用DO–41、DO–15或DO–27等规格塑(su)(su)料(liao)封装(zhuang)。

采用TO–220或TO–3P封装的大功率(lv)快恢复二极管，有单(dan)管和双(shuang)管之(zhi)分(fen)。双(shuang)管的管脚引出方式又分(fen)为共阳和共阴。

1．性能特点

1）反向恢复(fu)时间反向恢复(fu)时间tr的定义

是电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)通(tong)过零点由(you)正向(xiang)(xiang)转换到(dao)规(gui)定低值的(de)时间间隔(ge)。它是衡(heng)量(liang)高频续流(liu)(liu)(liu)及(ji)整流(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)件性能的(de)重要技术指标(biao)。反(fan)(fan)(fan)向(xiang)(xiang)恢(hui)复电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)波形(xing)如图(tu)1所示。IF为(wei)正向(xiang)(xiang)电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)，IRM为(wei)最大反(fan)(fan)(fan)向(xiang)(xiang)恢(hui)复电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)。Irr为(wei)反(fan)(fan)(fan)向(xiang)(xiang)恢(hui)复电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)，通(tong)常规(gui)定Irr=0.1IRM。当t≤t0时，正向(xiang)(xiang)电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)I=IF。当t＞t0时，由(you)于整流(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)件上的(de)正向(xiang)(xiang)电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)突然(ran)(ran)变成反(fan)(fan)(fan)向(xiang)(xiang)电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)，因此(ci)(ci)正向(xiang)(xiang)电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)迅速降低，在(zai)t=t1时刻，I=0。然(ran)(ran)后整流(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)件上流(liu)(liu)(liu)过反(fan)(fan)(fan)向(xiang)(xiang)电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)IR，并且IR逐渐(jian)增大；在(zai)t=t2时刻达(da)到(dao)最大反(fan)(fan)(fan)向(xiang)(xiang)恢(hui)复电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)IRM值。此(ci)(ci)后受(shou)正向(xiang)(xiang)电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)的(de)作用(yong)，反(fan)(fan)(fan)向(xiang)(xiang)电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)逐渐(jian)减小，并在(zai)t=t3时刻达(da)到(dao)规(gui)定值Irr。从t2到(dao)t3的(de)反(fan)(fan)(fan)向(xiang)(xiang)恢(hui)复过程与电(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)器(qi)(qi)放(fang)电(dian)(dian)(dian)(dian)过程有(you)相(xiang)似之处(chu)。

快(kuai)恢(hui)复(fu)二极(ji)管(guan)：有0.8-1.1V的(de)正(zheng)向导通压(ya)(ya)降，35-85nS的(de)反向恢(hui)复(fu)时(shi)间(jian)，在(zai)导通和截(jie)止之间(jian)迅速(su)转换，提高(gao)了器件的(de)使用频率并改善了波形。快(kuai)恢(hui)复(fu)二极(ji)管(guan)在(zai)制造工艺(yi)上采(cai)用掺金,单纯(chun)的(de)扩(kuo)散等工艺(yi),可(ke)获得(de)较(jiao)(jiao)高(gao)的(de)开关(guan)速(su)度(du),同时(shi)也能得(de)到较(jiao)(jiao)高(gao)的(de)耐压(ya)(ya).目前快(kuai)恢(hui)复(fu)二极(ji)管(guan)主要应用在(zai)逆变电源(yuan)中做整流元件。

2）快(kuai)恢(hui)复、超(chao)快(kuai)恢(hui)复二(er)极管的结构特(te)点

20A以(yi)下的(de)快(kuai)(kuai)恢复(fu)及超快(kuai)(kuai)恢复(fu)二极(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)(guan)大多采用TO-220封装(zhuang)形(xing)式。从内部结(jie)构(gou)看，可分(fen)成单管(guan)(guan)(guan)(guan)、对(dui)(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)（亦称双管(guan)(guan)(guan)(guan)）两种。对(dui)(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)内部包含两只(zhi)(zhi)快(kuai)(kuai)恢复(fu)二极(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)(guan)，根据两只(zhi)(zhi)二极(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)(guan)接法(fa)的(de)不同，又有共阴对(dui)(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)、共阳(yang)对(dui)(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)之(zhi)分(fen)。图2(a)是C20-04型快(kuai)(kuai)恢复(fu)二极(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)(guan)（单管(guan)(guan)(guan)(guan)）的(de)外形(xing)及内部结(jie)构(gou)。(b)图和(he)(c)图分(fen)别(bie)是C92-02型（共阴对(dui)(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)）、MUR1680A型（共阳(yang)对(dui)(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)）超快(kuai)(kuai)恢复(fu)二极(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)外形(xing)与构(gou)造。它们(men)均采用TO-220塑料(liao)封装(zhuang)，
几(ji)十安的快恢复二极管一般采用TO-3P金(jin)属壳封(feng)装(zhuang)。更大容量（几(ji)百安～几(ji)千安）的管子则(ze)采用螺栓型(xing)或(huo)平板型(xing)封(feng)装(zhuang)形式。

2．检测方法

快恢(hui)复(fu)二极(ji)管(guan)的内(nei)部结构(gou)(gou)与普通二极(ji)管(guan)不(bu)同，它(ta)是(shi)在P型(xing)、N型(xing)硅材(cai)料中间增加了(le)基(ji)区I，构(gou)(gou)成P-I-N硅片。由于基(ji)区很(hen)(hen)薄，反向(xiang)(xiang)恢(hui)复(fu)电(dian)(dian)荷很(hen)(hen)小(xiao)，不(bu)仅大(da)大(da)减小(xiao)了(le)trr值，还降(jiang)低(di)了(le)瞬态(tai)正向(xiang)(xiang)压(ya)降(jiang)，使(shi)管(guan)子能承(cheng)受很(hen)(hen)高的反向(xiang)(xiang)工作电(dian)(dian)压(ya)。快恢(hui)复(fu)二极(ji)管(guan)的反向(xiang)(xiang)恢(hui)复(fu)时间一般(ban)为几(ji)百纳秒，正向(xiang)(xiang)压(ya)降(jiang)约为0.6V，正向(xiang)(xiang)电(dian)(dian)流是(shi)几(ji)安培至几(ji)千安培，反向(xiang)(xiang)峰值电(dian)(dian)压(ya)可(ke)达几(ji)百到几(ji)千伏(fu)。超快恢(hui)复(fu)二极(ji)管(guan)的反向(xiang)(xiang)恢(hui)复(fu)电(dian)(dian)荷进一步(bu)减小(xiao)，使(shi)其(qi)trr可(ke)低(di)至几(ji)十纳秒。

1）测量反(fan)向恢复时间

测量电路(lu)如图3。由直流(liu)电流(liu)源供(gong)规定(ding)的(de)IF，脉冲发生(sheng)器(qi)经过(guo)隔(ge)直电容器(qi)C加脉冲信号(hao)，利用电子示波器(qi)观察到(dao)的(de)trr值(zhi)，即是从I=0的(de)时刻到(dao)IR=Irr时刻所(suo)经历的(de)时间。设器(qi)件内部的(de)反向恢电荷为Qrr，有关系(xi)式：

trr≈2Qrr/IRM

由(you)式(shi)(5.3.1)可知(zhi)，当IRM为一定时，反向恢复电荷愈小，反向恢复时间就(jiu)愈短。

2）常(chang)规检(jian)测方法

在(zai)业余条件下(xia)，利(li)用万用表能(neng)检测(ce)快恢(hui)(hui)复(fu)、超(chao)快恢(hui)(hui)复(fu)二极管(guan)(guan)的单向导(dao)电(dian)性(xing)，以及(ji)内部有无开路、短路故(gu)障，并能(neng)测(ce)出正向导(dao)通压(ya)降。若配以兆欧(ou)表，还能(neng)测(ce)量反(fan)向击穿(chuan)电(dian)压(ya)。实例：测(ce)量一只C90-02超(chao)快恢(hui)(hui)复(fu)二极管(guan)(guan)，其主要参(can)数为：trr=35ns，Id=5A，IFSM=50A，VRM=700V。外型(xing)同图(a)。将(jiang)500型(xing)万用表拨至R×1档(dang)，读出正向电(dian)阻为6.4Ω，n′=19.5格；反(fan)向电(dian)阻则为无穷大。进一步求得VF=0.03V/格×19.5=0.585V。证明管(guan)(guan)子(zi)是好的。

常见快(kuai)恢(hui)复(fu)二极管参(can)数表

注意事项：

1）有些(xie)单管，共(gong)三个引(yin)脚，中间的为空(kong)脚，一(yi)般在出(chu)厂(chang)时剪(jian)掉，但也有不剪(jian)的。
2）若对(dui)管中有一只管子损(sun)坏，则可作为(wei)单管使用。

3）测正(zheng)(zheng)(zheng)向(xiang)导通压(ya)降时，必须(xu)使用(yong)R×1档(dang)。若用(yong)R×1k档(dang)，因测试电流太小(xiao)，远(yuan)低于(yu)(yu)管子(zi)的正(zheng)(zheng)(zheng)常(chang)工作电流，故测出(chu)的VF值(zhi)将明显偏低。在上(shang)面(mian)例子(zi)中，如果选(xuan)择R×1k档(dang)测量，正(zheng)(zheng)(zheng)向(xiang)电阻就等于(yu)(yu)2.2kΩ，此(ci)时n′=9格。由此(ci)计算出(chu)的VF值(zhi)仅0.27V，远(yuan)低于(yu)(yu)正(zheng)(zheng)(zheng)常(chang)值(zhi)(0.6V)。

产品应用与介绍

快恢复(fu)二(er)(er)(er)极管(guan)采用(yong)TO-22O封装(可按需求定制不同封装)，反向(xiang)恢复(fu)时间12ns~16ns，具有良(liang)好的(de)高温特(te)性(xing)，属于新一(yi)代的(de)低功耗、高效率的(de)环保产品。快恢复(fu)二(er)(er)(er)极管(guan)主(zhu)要应用(yong)有源(yuan)功率校正电路、开关(guan)电源(yuan)、PFC等领域做续流二(er)(er)(er)极管(guan)、整流二(er)(er)(er)极管(guan)使用(yong)。

快恢复二极管(guan)型号

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