快恢復(fù)二極管的作用
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(diǎn)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??焖倩謴?fù)二極管反向恢復(fù)時間在50-200NS范圍內(nèi),可用于100KHZ以下的開關(guān)脈沖的整流、鉗位及開關(guān)管的阻尼電路。
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。
一、快恢復(fù)二極管在開關(guān)電源起到高頻整流作用和提供快速放電通路
快恢復(fù)二極管在開關(guān)電源中的整流作用:開關(guān)電源中的變壓器不能通過直流電壓,所以從變壓器輸出的方波,零電平并不在方波低端或高端,而是在使方波上下‘伏—秒"面積相等的位置,所以從變壓器輸出的電壓是有負(fù)半周的。這樣就需要快恢復(fù)二極管的整流作用!
快恢復(fù)二極管在開關(guān)電源中提供快速放電通路原理,如果恢復(fù)時間不夠,在MOS開關(guān)過程中將出現(xiàn)二極管直通的狀態(tài):
1、在升壓電路中,輸出高電壓將應(yīng)到MOS,導(dǎo)致MOS發(fā)熱,嚴(yán)重的將燒MOS;如圖:
2、在降壓電路中,將直接導(dǎo)致電源通過MOS對地短路,從而燒MOS.
二、快恢復(fù)二極管在直流電路中降低損耗的作用:
一般來說,快恢復(fù)二極管的正向壓降小,0.4V左右,而普通的硅管在0.6V左右,為了降低損耗才用快恢復(fù)二極管。
如果快恢復(fù)二極管反向擊穿電壓是40V,反向擊穿之后能夠快速恢復(fù);如果快恢復(fù)二極管反向擊穿電壓1000V,則不存在反向擊穿的問題,所以這點(diǎn)在直流電路中是可以不用考慮。
三、快恢復(fù)二極管的續(xù)流作用
快恢復(fù)二極管常被當(dāng)作續(xù)流二極管和儲能元件一起并聯(lián)使用,其作用是防止電路中電壓電流的突變,為反向電動勢提供耗電通路。電感線圈可以經(jīng)過它給負(fù)載提供持續(xù)的電流,以免負(fù)載電流突變,起到平滑電流的作用!在開關(guān)電源中,就能見到一個由二極管和電阻串連起來構(gòu)成的的續(xù)流電路。這個電路與變壓器原邊并聯(lián)。當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時,續(xù)流電路可以釋放掉變壓器線圈中儲存的能量,防止感應(yīng)電壓過高,擊穿開關(guān)管。
四、快恢復(fù)二極管在阻尼電路中的作用:蜂值電壓下呈現(xiàn)一次擊穿狀態(tài)然后恢復(fù)常態(tài)
快恢復(fù)二極管作為阻尼二極管應(yīng)用時,類似于高頻、高壓整流二極管,其特點(diǎn)是具有較低有電壓降和較高的工作頻率,且能承受較高的反向擊穿電壓和較大的峰值電流??梢詾檫@個反峰電壓提供一個通路,使反峰電壓限制到一定的水平,保護(hù)可行輸出管和其他元件,也為負(fù)載提供續(xù)流。同時起到整流與續(xù)流的作用。
上一篇:沒有了
下一篇:開關(guān)電源中為什么要用快恢復(fù)二極管?