2)快恢復(fù)、超快恢復(fù)二極管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)快恢復(fù)二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通二極管不同,它是在P型、N型硅材料中間增加了基區(qū)I,構(gòu)成P-I-N硅片。由于基區(qū)很薄,反向恢復(fù)電荷很小,大大減小了trr值,還降低了瞬態(tài)正向壓降,使管子能承受很高的反向工作電壓??旎謴?fù)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間一般為幾百納秒,正向壓降約為,正向電流是幾安培至幾千安培,反向峰值電壓可達(dá)幾百到幾千伏。超快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)電荷進(jìn)一步減小,使其trr可低至幾十納秒。20A以下的快恢復(fù)及超快恢復(fù)二極管大多采用TO-220封裝形式。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)看,可分成單管、對(duì)管(亦稱雙管)兩種。對(duì)管內(nèi)部包含兩只快恢復(fù)二極管,根據(jù)兩只二極管接法的不同,又有共陰對(duì)管、共陽對(duì)管之分。圖2(a)是C20-04型快恢復(fù)二極管(單管)的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。(b)圖和(c)圖分別是C92-02型(共陰對(duì)管)、MUR1680A型(共陽對(duì)管)超快恢復(fù)二極管的外形與構(gòu)造。它們均采用TO-220塑料封裝,主要技術(shù)指標(biāo)見表1。幾十安的快恢復(fù)二極管一般采用TO-3P金屬殼封裝。更大容量(幾百安~幾千安)的管子則采用螺栓型或平板型封裝形式。2.檢測(cè)方法(1)測(cè)量反向恢復(fù)時(shí)間測(cè)量電路如圖3。由直流電流源供規(guī)定的IF,脈沖發(fā)生器經(jīng)過隔直電容器C加脈沖信號(hào)。封裝技術(shù)是功率半導(dǎo)體突破的關(guān)鍵!ITO220封裝的快恢復(fù)二極管MUR3060CA
快恢復(fù)二極管的總功率損耗與正向通態(tài)壓降VF,通態(tài)電流IF,反向電壓VR,反向漏電流IR,正向過沖電壓Vfp,反向恢復(fù)漏電流峰值Irp。以及反向電流下降時(shí)間tb等有關(guān)。盡管如此,對(duì)于給定的快恢復(fù)二極管應(yīng)用,通態(tài)電流和反向電壓通常應(yīng)用電路決定的,只要不超過額定使用條件即可。然而在給定的IF和VR條件下的VF,IR,Vrp,Irp和tb等二極管的特性卻是由所使用的快恢復(fù)二極管本身的性能決定的。我們能通過算式5清楚地看到,上述任何一個(gè)參數(shù)的升高都將導(dǎo)致功率損耗的増加。相反地,如果我們能夠降低其中的某些參數(shù)值,則可以降低功率損耗,在所有的功率損耗中,通態(tài)損耗所占比例,因此降低通態(tài)損耗是降低總功率損耗的主要路徑和方法。而對(duì)于通態(tài)損耗來講,正向電流由應(yīng)用條件和額定決定,為恒定值,占空比也由應(yīng)用條件決定,由算式1可以清楚地看到降低正向壓降是降低功率損耗的主要途徑。而正向壓降正是快恢復(fù)二極管本身的性能能力決定的。所以選擇低功耗二極管主要的要看在同等條件下的正向壓降。壓降越低的,其功耗也越低。 江蘇快恢復(fù)二極管MURF2060CTMUR2060CD是什么類型的管子?
這樣使連線減小,模塊可靠性提高。4)外殼:殼體使用抗壓、抗拉和絕緣強(qiáng)度高以及熱變溫度高的,并加有40%玻璃纖維的聚苯硫醚(PPS)注塑型材料構(gòu)成,它能很好地化解與銅底板、主電極之間的熱脹冷縮的匹配疑問,通過環(huán)氧樹脂的澆注固化工藝或環(huán)氧板的間距,實(shí)現(xiàn)上下殼體的構(gòu)造連接,以達(dá)到較高的防護(hù)強(qiáng)度和氣閉密封,并為主電極引出提供支撐。3主要技術(shù)參數(shù)及應(yīng)用大功率高頻開關(guān)器件(IGBT、功率MOSFET、IGCT等)已普遍用以VVVF、UPS、SMPS、逆變焊機(jī)、伺服電機(jī)傳動(dòng)放大器等具備直流環(huán)的逆變?cè)O(shè)備內(nèi)。圖3和4分別示出了VVVF變頻器和高頻逆變焊機(jī)的電原理圖。目前,圖中的VD1~VD6均使用平常整流二極管,R為充電限流電阻,K為接觸器,其功用是對(duì)充電限流電阻展開短接。由于高的開關(guān)頻率,以及VD1~VD6的反向回復(fù)峰值電流高和反向恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng),因而產(chǎn)生諧波,并使電流、電壓的波形嚴(yán)重畸變,噪音很高,用超快恢復(fù)二極管(FRED)替代一般而言整流二極管作為逆變器的輸入整流器,可使變頻器的噪音減低到15dB,這主要是由于FRED的關(guān)斷屬性(低的反向回復(fù)峰值電流和短的反向恢復(fù)時(shí)間)所決定。圖5給出了FRED導(dǎo)通和關(guān)斷期間的電流波形圖。
下降開關(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)斷過程中產(chǎn)生的反向峰值電壓越低,使開關(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)開關(guān)不平穩(wěn)。MUR3020CA是什么類型的管子?
迅速軟恢復(fù)二極管模塊化技術(shù)與應(yīng)用著者:海飛樂技術(shù)時(shí)間:2018-05-2320:43摘要在高頻應(yīng)用中為了減小電路損耗和防范過電壓尖峰對(duì)器件的損壞,需迅速軟恢復(fù)二極管。硬開關(guān)過程中存在二極管反向回復(fù)電流(Irm)增加了開關(guān)器件開通損耗率和過電壓尖峰,并且在迅速di/dt開關(guān)時(shí)能夠產(chǎn)生電磁干擾。本文介紹了使用特別工藝設(shè)計(jì)的迅速軟恢復(fù)二極管。該二極管是為高頻應(yīng)用而設(shè)計(jì)的,在高頻應(yīng)用方面有著平穩(wěn)的開關(guān)屬性。本文還介紹了用該二極管制造的200A絕緣型和非絕緣型迅速軟恢復(fù)二極管模塊及其應(yīng)用。1.快速軟恢復(fù)二極管介紹大功率快速軟恢復(fù)二極管主要運(yùn)用在高頻電力電子電路中,它與主回路中的晶閘管或IGBT等新型電力半導(dǎo)體開關(guān)器件相并聯(lián),開關(guān)器件反向時(shí),流過負(fù)載中的無功電流,減少電容的充電時(shí)間,同時(shí)抑止因負(fù)載電流瞬時(shí)反向而感應(yīng)的過電壓尖峰。為了提高開關(guān)器件及電力電子線路的可靠性和穩(wěn)定性,須要采用迅速軟恢復(fù)二極管。快速軟恢復(fù)二極管可以減小高頻電路的損耗。在硬開關(guān)過程中存在的主要疑問是:二極管反向回復(fù)電流(Irm)增加了開關(guān)器件開通損耗率,并且在迅速di/dt開關(guān)時(shí)能夠產(chǎn)生電磁干擾。如果反向回復(fù)電流迅速返回零點(diǎn),就會(huì)產(chǎn)生尖峰電壓和電磁干擾。MUR3060CD是什么類型的管子?四川快恢復(fù)二極管MUR1640CA
MUR2060CT是什么類型的管子?ITO220封裝的快恢復(fù)二極管MUR3060CA
確保模塊的出力。2)DBC基板:它是在高溫下將氧化鋁(Al2O3)或氮化鋁(AlN)基片與銅箔直接雙面鍵合而成,它有著優(yōu)良的導(dǎo)熱性、絕緣性和易焊性,并有與硅材質(zhì)較相近的熱線性膨脹系數(shù)(硅為4.2×10-6/℃,DBC為5.6×10-6/℃),因而可以與硅芯片直接焊接,從而簡(jiǎn)化模塊焊接工藝和下降熱阻。同時(shí),DBC基板可按功率電路單元要求刻蝕出各式各樣的圖形,以當(dāng)作主電路端子和支配端子的焊接支架,并將銅底板和電力半導(dǎo)體芯片相互電氣絕緣,使模塊有著有效值為2.5kV以上的絕緣耐壓。3)電力半導(dǎo)體芯片:超快恢復(fù)二極管(FRED)和晶閘管(SCR)芯片的PN結(jié)是玻璃鈍化保護(hù),并在模塊制作過程中再涂有RTV硅橡膠,并灌封有彈性硅凝膠和環(huán)氧樹脂,這種多層保護(hù)使電力半導(dǎo)體器件芯片的性能安定確實(shí)。半導(dǎo)體芯片直接焊在DBC基板上,而芯片正面都焊有經(jīng)表面處置的鉬片或直接用鋁絲鍵協(xié)作為主電極的引出線,而部分連線是通過DBC板的刻蝕圖形來實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)三相整流橋電路共陽和共陰的連接特色,F(xiàn)RED芯片使用三片是正燒(即芯片正面是負(fù)極、反面是正極)和三片是反燒(即芯片正面是正極、反面是負(fù)極),并運(yùn)用DBC基板的刻蝕圖形,使焊接簡(jiǎn)化。同時(shí),所有主電極的引出端子都焊在DBC基板上。ITO220封裝的快恢復(fù)二極管MUR3060CA