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发表于 2018-03-06 14:34:10 楼主 | |
编辑人:MM 摘要 : 想了解什么是大功率整流二极管模块吗?ASEMI本期讲为您解说FRD快恢复二极管以及SRD超快恢复二极管两种整流管!
快恢复二极管FRD是近年来问世的新型半导体器件,具有开关特性好,反向恢复时间短、正向电流大、体积小、安装简便等优点。
超快恢复二极管SRD则是在快恢复二极管基础上发展而成的,其反向恢复时间trr值已接近于肖特基二极管的指标。
它们可广泛用于开关电源、脉宽调制器(PWM)、不间断电源(UPS)、交流电动机变频调速(VVVF)、高频加热等装置中,作高频、大电流的续流二极管或整流管,是极有发展前途的电力、电子半导体器件。
1.性能特点
1) 反向恢复时间
反向恢复时间tr的定义是:电流通过零点由正向转换到规定低值的时间间隔。它是衡量高频续流及整流器件性能的重要技术指标。
反向恢复电流的波形如图1所示。IF为正向电流,IRM为最大反向恢复电流。Irr为反向恢复电流,通常规定Irr=0.1IRM。当t≤t0时,正向电流I=IF。当t>t0时,由于整流器件上的正向电压突然变成反向电压,因此正向电流迅速降低,在t=t1时刻,I=0。
2)快恢复、超快恢复二极管的结构特点
快恢复二极管的内部结构与普通二极管不同,它是在P型、N型硅材料中间增加了基区I,构成P-I-N硅片。由于基区很薄,反向恢复电荷很小,不仅大大减小了trr值,还降低了瞬态正向压降,使管子能承受很高的反向工作电压。
快恢复二极管的反向恢复时间一般为几百纳秒,正向压降约为0.6V,正向电流是几安培至几千安培,反向峰值电压可达几百到几千伏。
超快恢复二极管的反向恢复电荷进一步减小,使其trr可低至几十纳秒。
20A 以下的快恢复及超快恢复二极管大多采用TO-220封装形式。从内部结构看,可分成单管、对管(亦称双管)两种。对管内部包含两只快恢复二极管,根据两只二极管接法的不同,又有共阴对管、共阳对管之分。
图2(a)是C 20-04型快恢复二极管(单管)的外形及内部结构。(b)图和(c)图分别是C92-02型(共阴对管)、MUR1680A型(共阳对管)超快恢复二极管的外形与构造。它们均采用TO-220塑料封装,主要技术指标见表1。
2.检测方法
1)测量反向恢复时间
测量电路如图3。由直流电流源供规定的IF,脉冲发生器经过隔直电容器C加脉冲信号,利用电子示波器观察到的trr值,即是从I=0的时刻到IR=Irr时刻所经历的时间。
设器件内部的反向恢电荷为Qrr,有关系式:trr≈2Qrr/IRM (5.3.1)
由式(5.3.1)可知,当IRM 为一定时,反向恢复电荷愈小,反向恢复时间就愈短。
2)常规检测方法
在业余条件下,利用万用表能检测快恢复、超快恢复二极管的单向导电性,以及内部有无开路、短路故障,并能测出正向导通压降。若配以兆欧表,还能测量反向击穿电压。
注意事项:
(1).有些单管,共三个引脚,中间的为空脚,一般在出厂时剪掉,但也有不剪的。
(2).若对管中有一只管子损坏,则可作为单管使用。
(3).测正向导通压降时,必须使用R×1档。若用R×1k档,因测试电流太小,远低于管子的正常工作电流,故测出的VF值将明显偏低。在上面例子中,如果选择R×1k档测量,正向电阻就等于2.2kΩ,此时n′=9格。由此计算出的VF值仅0.27V,远低于正常值(0.6V)。
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