什么是快恢復(fù)二極管?
作者:海飛樂技術(shù) 時間:2016-12-05 11:13
快恢復(fù)二極管(簡稱FRD)是一種具有開關(guān)特性好、反向恢復(fù)時間短特點的半導(dǎo)體二極管,主要應(yīng)用于開關(guān)電源、PWM脈寬調(diào)制器、變頻器等電子電路中,作為高頻整流二極管、續(xù)流二極管或阻尼二極管使用。 快恢復(fù)二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通PN結(jié)二極管不同,它屬于PIN結(jié)型二極管,即在P型硅材料與N型硅材料中間增加了基區(qū)I,構(gòu)成PIN硅片。因基區(qū)很薄,反向恢復(fù)電荷很小,所以快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時間較短,正向壓降較低,反向擊穿電壓(耐壓值)較高。
快恢復(fù)二極管的結(jié)構(gòu)
快恢復(fù)二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通PN結(jié)二極管不同,它屬于PIN結(jié)型二極管,即在P型硅材料與N型硅材料中間增加了基區(qū)I,構(gòu)成PIN硅片。因基區(qū)很薄,反向恢復(fù)電荷很小,所以快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時間較短,正向壓降較低,反向擊穿電壓(耐壓值)較高。
圖1 常見的快恢復(fù)二極管外形結(jié)構(gòu)
通常,5~20A的快恢復(fù)二極管管采用TO–220FP塑料封裝,20A以上的大功率快恢復(fù)二極管采用頂部帶金屬散熱片的TO–3P塑料封裝,5A以下的快恢復(fù)二極管則采用DO–41、DO–15或DO–27等規(guī)格塑料封裝。圖1是快恢復(fù)二極管的外形。
采用TO–220或TO–3P封裝的大功率快恢復(fù)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。
圖2 快恢復(fù)二極管的引腳示意圖
快恢復(fù)二極管的性能特點
快恢復(fù)二極管的最主要特點是它的反向恢復(fù)時間(trr)在幾百納秒(ns)以下,超快恢復(fù)二極管甚至能達到幾十納秒。所謂反向恢復(fù)時間(trr),它的定義是:電流通過零點由正向轉(zhuǎn)換成反向,再由反向轉(zhuǎn)換到規(guī)定低值的時間間隔。它是衡量高頻續(xù)流及整流器件性能的重要技術(shù)指標。反向恢復(fù)電流的波形如圖2所示。
圖3 快恢復(fù)二極管反向恢復(fù)波形圖
圖中IF為正向電流,IRM為最大反向恢復(fù)電流,Irr為反向恢復(fù)電流,通常規(guī)定Irr=0.1IRM。當t≤t0時,正向電流I=IF。當t>t0時,由于整流管上的正向電壓突然變成反向電壓。因此,正向電流迅速減小,在t=t1時刻,I=0。然后整流管上的反向電流IR逐漸增大;在t=t2時刻達到最大反向恢復(fù)電流IRM值。此后受正向電壓的作用,反向電流逐漸減小,并且在t=t3時刻達到規(guī)定值Irr。從t2到t3的反向恢復(fù)過程與電容器放電過程有相似之處。由t1到t3的時間間隔即為反向恢復(fù)時間trr。
快恢復(fù)二極管的常規(guī)檢測
用萬用表檢測快恢復(fù)二極管的方法基本與檢測塑封硅整流二極管的方法相同。即先用R×1k檔檢測一下其單向?qū)щ娦裕话阏螂娮铻?5K左右,反向電阻為無窮大;再用R×1檔復(fù)測一次,一般正向電阻為幾Ω,反向電阻仍為無窮大。
上一篇:逆變電源超快恢復(fù)二極管參數(shù)選擇
下一篇:快恢復(fù)二極管在元器上的檢測和替換原則