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快恢復(fù)二極管FRD(FastRecoveryDiode)是近年來(lái)問(wèn)世的新型半導(dǎo)體器件,具有開(kāi)關(guān)特性好,反向恢復(fù)時(shí)間短、正向電流大、體積小、安裝簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。超快恢復(fù)二極管SRD(SuperfastRecoveryDiode),則是在快恢復(fù)二極管基礎(chǔ)上發(fā)展而成的,其反向恢復(fù)時(shí)間trr值已接近于肖特基二極管的指標(biāo)。它們可用于開(kāi)關(guān)電源、脈寬調(diào)制器(PWM)、不間斷電源(UPS)、交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速(VVVF)、高頻加熱等裝置中,作高頻、大電流的續(xù)流二極管或整流管,是極有發(fā)展前途的電力、電子半導(dǎo)體器件。1.性能特點(diǎn)(1)反向恢復(fù)時(shí)間反向恢復(fù)時(shí)間tr的定義是:電流通過(guò)零點(diǎn)由正向轉(zhuǎn)換到規(guī)定低值的時(shí)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(biāo)。反向恢復(fù)電流的波形如圖1所示。IF為正向電流,IRM為反向恢復(fù)電流。Irr為反向恢復(fù)電流,通常規(guī)定Irr=。當(dāng)t≤t0時(shí),正向電流I=IF。當(dāng)t>t0時(shí),由于整流器件上的正向電壓突然變成反向電壓,因此正向電流迅速降低,在t=t1時(shí)刻,I=0。然后整流器件上流過(guò)反向電流IR,并且IR逐漸增大;在t=t2時(shí)刻達(dá)到反向恢復(fù)電流IRM值。此后受正向電壓的作用,反向電流逐漸減小,并在t=t3時(shí)刻達(dá)到規(guī)定值Irr。從t2到t3的反向恢復(fù)過(guò)程與電容器放電過(guò)程有相似之處。。MUR3040CA是什么類(lèi)型的管子?TO220F封裝的快恢復(fù)二極管MUR1660CTR
但由于環(huán)境的影響,特別是在濕度大或帶粉塵的環(huán)境下,往往會(huì)使觸頭毀損,另外接觸器接通和斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生電弧,導(dǎo)致接觸器壽命縮短而毀壞,從而嚴(yán)重影響變頻器的安定精確工作。為了化解上述存在的疑問(wèn),常州瑞華電力電子器件有限公司使用FRED替代平常整流二極管,使用晶閘管替代機(jī)器接觸器,制成如圖1所示的“三相FRED整流橋開(kāi)關(guān)模塊”,這種模塊用以變頻器后,能使變頻器性能提高、體積縮小、重量減輕、工作安定確實(shí)。本公司生產(chǎn)的“三相FRED整流橋開(kāi)關(guān)模塊”(型號(hào)為MFST)的主要參數(shù)見(jiàn)表1。4結(jié)束語(yǔ)2006年常州瑞華電力電子器件有限公司研發(fā)成功的“三相整流二極管整流橋開(kāi)關(guān)模塊”(型號(hào)為MDST)是由六個(gè)平常整流二極管和一個(gè)晶閘管構(gòu)成,其內(nèi)部電連接原理圖如圖1所示,它已普遍用以VVVT、SMPS、UPS、逆變焊機(jī)以及伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)放大器等具直流環(huán)節(jié)的變頻設(shè)備,并已獲取很大成效。用超快恢復(fù)二極管(FRED)替代一般而言整流管所組成的“三相FRED整流橋開(kāi)關(guān)模塊”(型號(hào)為MFST)亦可用于上述各種電壓型變頻器,但可大幅度下降變頻器噪聲達(dá)15dB,這一效應(yīng)將直接影響到變頻器的EMI濾波電路內(nèi)電容器和電感器的設(shè)計(jì),并使它們的大小縮小,從而下降設(shè)備的成本和縮小設(shè)備的體積。北京快恢復(fù)二極管MUR1620CTRMURB1660是什么類(lèi)型的管子?
下降開(kāi)關(guān)速度或采用緩沖電路可以減低尖峰電壓。增加緩沖電路會(huì)增加電路成本并且使電路設(shè)計(jì)變繁復(fù)。這都是我們所不期望的。本文介紹了迅速軟恢復(fù)二極管及其模塊。該模塊電壓范圍從400V到1200V,額定電流從60A~400A不等。設(shè)計(jì)上該模塊使用外延二極管芯片,該芯片使用平面結(jié)終止結(jié)構(gòu),玻璃鈍化(圖1)并有硅橡膠維護(hù)?;謴?fù)特點(diǎn)如圖2所示。圖1圖2快速軟恢復(fù)二極管的基區(qū)和正極之間使用緩沖層構(gòu)造,使得在空間電荷區(qū)擴(kuò)張后的剩余基區(qū)內(nèi)駐留更多的殘存電荷,并且駐留時(shí)間更長(zhǎng),提高了二極管的軟度??旎貜?fù)二極管的軟度由圖2定義。軟度因子反向峰值電壓由下式確定:VR為加在二極管上的反向電壓。二極管道軟度因子越大,在關(guān)斷過(guò)程中產(chǎn)生的反向峰值電壓越低,使開(kāi)關(guān)器件及整個(gè)電路處于較安全的狀況。一般國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的迅速二極管其反向回復(fù)時(shí)間較長(zhǎng),大概在1~6μs,軟度因子約為,國(guó)內(nèi)有多家整流器制造公司也在研究迅速軟恢復(fù)二極管,電流較大,但軟度因子在~。傳統(tǒng)的迅速整流二極管用到摻金或鉑的外延片以支配載流子壽命,但這些二極管表現(xiàn)出了以下的技術(shù)缺陷:1.正向電壓降Vf隨著溫度的升高而下降;2.高溫下漏電流大;3.高溫下迅速di/dt時(shí)開(kāi)關(guān)不平穩(wěn)。
我們都知道在選擇快恢復(fù)二極管時(shí),主要看它的正向?qū)▔航怠⒎聪蚰蛪?、反向漏電流等。但我們卻很少知道其在不同電流、不同反向電壓、不同環(huán)境溫度下的關(guān)系是怎樣的,在電路設(shè)計(jì)中知道這些關(guān)系對(duì)選擇合適的快恢復(fù)二極管顯得極為重要,尤其是在功率電路中。在我們開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的過(guò)程中,高低溫環(huán)境對(duì)電子元器件的影響才是產(chǎn)品穩(wěn)定工作的障礙。環(huán)境溫度對(duì)絕大部分電子元器件的影響無(wú)疑是巨大的,快恢復(fù)二極管當(dāng)然也不例外,在高低溫環(huán)境下通過(guò)對(duì)該快恢復(fù)二極管的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表1與圖3的關(guān)系曲線可知道:快恢復(fù)二極管的導(dǎo)通壓降與環(huán)境溫度成反比。在環(huán)境溫度為-45℃時(shí)雖導(dǎo)通壓降達(dá)到峰值,卻不影響快恢復(fù)二極管的穩(wěn)定性,但在環(huán)境溫度為75℃時(shí),外殼溫度卻已超過(guò)了數(shù)據(jù)手冊(cè)給出的125℃,則該快恢復(fù)二極管在75℃時(shí)就必須降額使用。這也是為什么開(kāi)關(guān)電源在某一個(gè)高溫點(diǎn)需要降額使用的因素之一。 MURB1540是什么類(lèi)型的管子?
3—二極管芯片,4一下過(guò)渡層,5—連接橋,6—主電極,61—過(guò)孔,7—絕緣體,8—軟彈性膠,9一外殼,91一定位凹槽,具體實(shí)施方式見(jiàn)圖1所示的非絕緣雙塔型二極管模塊,包括底板l、二極管芯片3、主電極6以及外殼9,底板1使用鍍鎳銅板或其它導(dǎo)電板,而二極管芯片3的下端面通過(guò)下過(guò)渡層4固定連接在底板1上,二極管芯片3的上端面通過(guò)上過(guò)渡層2與連結(jié)橋板5的一側(cè)固定連接,上過(guò)渡層2和下過(guò)渡層4均是能與二極管芯片3、底板1以及連通橋板5連通的鉬片、鎢片或可伐片等,通過(guò)上、下過(guò)渡層使二極管芯片3確實(shí)地與底板1和聯(lián)接橋板5連結(jié),該連接可使用焊接或粘接等固定方法,特別是鉬片的熱膨脹系數(shù)接近于二極管芯片,減小熱應(yīng)力。本實(shí)用新型的連接橋板5是兼具兩個(gè)以上折彎的條板,如圖2所示,連結(jié)橋板5具備三折,且連結(jié)橋板5為兩邊平板中部凸起的梯形;或連結(jié)橋板5為兩邊平板且中部突起弓形;連通橋板5也可以是多折,彎折后的連接橋板5能吸收和獲釋機(jī)器應(yīng)力和熱應(yīng)力,聯(lián)接橋板5的另一側(cè)通過(guò)絕緣體7固定在底板1上,該絕緣體7是兩面涂有或覆有金屬層的陶瓷片,可使用燒結(jié)或鍵合工藝制造,使用焊接或粘接等方法將主電極6、連結(jié)橋板5、絕緣體7以及底板l精確的固定連接,外殼9則固定在底板1上。SF168CT是那種類(lèi)型的二極管?上??旎謴?fù)二極管MUR1620CA
MUR2040CT是快恢復(fù)二極管嗎?TO220F封裝的快恢復(fù)二極管MUR1660CTR
利用電子示波器觀察到的trr值,即是從I=0的時(shí)刻到IR=Irr時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間。設(shè)器件內(nèi)部的反向恢電荷為Qrr,有關(guān)系式trr≈2Qrr/IRM()由式()可知,當(dāng)IRM為一定時(shí),反向恢復(fù)電荷愈小,反向恢復(fù)時(shí)間就愈短。(2)常規(guī)檢測(cè)方法在業(yè)余條件下,利用萬(wàn)用表能檢測(cè)快恢復(fù)、超快恢復(fù)二極管的單向?qū)щ娦?,以及?nèi)部有無(wú)開(kāi)路、短路故障,并能測(cè)出正向?qū)▔航?。若配以兆歐表,還能測(cè)量反向擊穿電壓。實(shí)例:測(cè)量一只C90-02超快恢復(fù)二極管,其主要參數(shù)為:trr=35ns,Id=5A,IFSM=50A,VRM=700V。外型同圖(a)。將500型萬(wàn)用表?yè)苤罵×1檔,讀出正向電阻為Ω,n′=;反向電阻則為無(wú)窮大。進(jìn)一步求得VF=×。證明管子是好的。注意事項(xiàng):(1)有些單管,共三個(gè)引腳,中間的為空腳,一般在出廠時(shí)剪掉,但也有不剪的。(2)若對(duì)管中有一只管子損壞,則可作為單管使用。(3)測(cè)正向?qū)▔航禃r(shí),必須使用R×1檔。若用R×1k檔,因測(cè)試電流太小,遠(yuǎn)低于管子的正常工作電流,故測(cè)出的VF值將明顯偏低。在上面例子中,如果選擇R×1k檔測(cè)量,正向電阻就等于Ω,此時(shí)n′=9格。由此計(jì)算出的VF值,遠(yuǎn)低于正常值()。TO220F封裝的快恢復(fù)二極管MUR1660CTR
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