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SONIC软康复二极管的技术优势及使用剖析

SONIC软恢复二极管的技术优势及应用分析-快恢复二极管在制造工艺上采用掺金,单纯的扩散等工艺,可获得较高的开关速度,同时也能得到较高的耐压。目前快恢复二极管主要应用在逆变电源中做整流元件。

快康复二极管是指反向康复时间很短的二极管(5us以下),工艺上多选用掺金办法,结构上有选用PN结型结构,有的选用改进的PIN结构。其正向压降高于一般二极管(1-2V),反向耐压多在1200V以下。从功用上可分为快康复和超快康复两个等级。前者反向康复时间为数百纳秒或更长,后者则在100纳秒以下。

肖特基二极管是以金属和半导体触摸构成的势垒为根底的二极管,简称肖特基二极管(Schottky Barrier Diode),具有正向压下降(0.4–0.5V)、反向康复时间很短(10-40纳秒),而且反向漏电流较大,耐压低,一般低于150V,多用于低电压场合。这两种管子一般用于开关电源

肖特基二极管和快康复二极管差异:前者的康复时间比后者小一百倍左右,前者的反向康复时间大约为几纳秒。

前者的长处还有低功耗,大电流,超高速!电气特性当然都是二极管。

快康复二极管在制作工艺上选用掺金,单纯的分散等工艺,可获得较高的开关速度,一起也能得到较高的耐压。现在快康复二极管首要使用在逆变电源中做整流元件。

肖特基二极管:反向耐压值较低40V-50V,通态压降0.3-0.6V,小于10nS的反向康复时间。它是具有肖特基特性的“金属半导体结”的二极管。其正向开始电压较低。其金属层除资料外,还可以选用金、钼、镍、钛等资料。其半导体资料选用硅或砷化镓,多为N型半导体。这种器材是由大都载流子导电的,所以,其反向饱和电流较以少量载流子导电的PN结大得多。因为肖特基二极管中少量载流子的存贮效应甚微,所以其频率响仅为RC时间常数约束,因此,它是高频和快速开关的抱负器材。其作业频率可达100GHz。而且,MIS(金属-绝缘体-半导体)肖特基二极管可以用来制作太阳能电池发光二极管

快康复二极管:有0.8-1.1V的正导游通压降,35-85nS的反向康复时间,在导通和截止之间敏捷转化,提高了器材的运用频率并改进了波形。快康复二极管在制作工艺上选用掺金,单纯的分散等工艺,可获得较高的开关速度,一起也能得到较高的耐压。现在快康复二极管首要使用在逆变电源中做整流元件。

一般,5~20A的快康复二极管选用TO-220FP塑料封装,20A以上的大功率快康复二极管选用顶部带金属散热片的TO-3P塑料封装,5A一下的快康复二极管则选用DO-41,DO-15,或D0-27等规范塑料封装。

传统的快速整流二极管运用掺金或铂的外延片以操控载流子寿数,但这些二极管体现出了以下的技能缺陷:

1.正向电压降Vf跟着温度的升高而下降;

2.高温下漏电流大;

3.高温下快速di/dt时开关不安稳。

有一种二极管称为SONIC二极管,其反向康复时间比较长,约0.2~0.4μs,软度因子在0.7左右。在制作中除了选用平面结停止结构,玻璃钝化并有硅橡胶维护外,还选用了从硅片反面进行深分散磷和操控轴向寿数按捺要素,使快速二极管的反向康复电流衰减较慢,具有反向“软康复”特性,避免在高频使用时在硬关断过程中发生过高的反向尖峰电压,维护了开关器材及其二极管本身。该二极管在整个作业温度规模内功用安稳,而且关于温度的改变正向电压降的改变可以忽略不计。该二极管是为高频使用规划的,在高频使用时安稳牢靠。

新的快速软康复二极管-SONIC二极管系列克服了这些缺陷,它们的长处为:

1.并联二极管作业时正向电压降Vf与温度无关;

2.阻断电压安稳,漏电流比掺金和铂的小;

3.快速软康复二极管在高温下反向漏电流从 25℃到125℃比掺铂FRED少50%。

SONIC二极管选用磷深分散和轴向寿数按捺要素,电压从600V至1800V,如图1所示。在硼中受控的轴向寿数按捺要素用来操控区域1中空穴的发射功率。区域2所示的软N区为软康复供给了额定电荷。空穴的较低的发射功率使得器材的正向电压降对温度不太灵敏,这有利于二极管并联作业,而且在高温时开关损耗最小。使用电子辐照作为附加的规范寿数按捺要素,二极管的软度可以得到进一步操控。

SONIC软康复二极管的技能优势及使用剖析

图1 SONIC软康复二极管的寿数操控

该二极管康复波形反常的滑润没有振动,所以电磁搅扰EMI值十分低。这种软康复二极管不只导致开关丢失削减,而且答应去除二极管的并联RC缓冲器。选用轴向寿数按捺要素可以得到最佳功用的二极管。

电力电子学中的功率开关器材(IGBTMOSFET、BJT、GTO)总是和快速二极管相并联,在添加开关频率时,除传导损耗以外,功率开关的固有的功用和功率均由二极管的反向康复特性决议。所以对二极管要求正向瞬态压降小,反向康复时连续,反向康复电荷少,而且具有软康复特性。

反向峰值电流IRM是另一个十分重要的特性。反向电流衰变的斜率dirr/dt由芯片的工艺技能和分散参数决议。在电路中,这个电流斜率与寄生电感有关,例如衔接引线,引起过电压尖峰和高频搅扰电压。dirr/dt越高(“硬康复”特性),二极管和并联的开关上发生的附加电压越高。反向电流的缓慢衰减(“软康复”特性)是令人满意的特性。

一切的FRED二极管都选用了“软康复”特性,SONIC二极管的康复特性更“软”,它们的阻断电压规模宽,使这些快速软康复二极管可以作为开关电源(SMPS)的输出整流器,以及逆变器焊接电源中的功率开关的维护二极管和续流二极管。

责任编辑:gt

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