20世紀(jì)80年代初,絕緣柵雙極晶體管(IGBT)和功率M0S場(chǎng)效應(yīng)管(P0WERM0SFET)的研制成功,并得到急劇發(fā)展和商業(yè)化,這不僅對(duì)電力電子逆變器向高頻化發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的器件基礎(chǔ),同時(shí),為用電設(shè)備高頻化(20kHz以上)和高頻設(shè)備固態(tài)化,為高效、節(jié)電、節(jié)材,實(shí)現(xiàn)機(jī)電體化,小型輕量化和智能化提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。與此同時(shí),給IGBT,功率MOSFET等高頻逆變裝置配套的、且不可缺少的FRED也得到了很快的發(fā)展。因?yàn)椋S著裝置工作開(kāi)關(guān)頻率的提高,若沒(méi)有FRED給高頻逆變裝置的開(kāi)關(guān)器件作續(xù)流、吸收、箝位、隔離輸出整流器和輸入整流器。那么IGBT、功率MOSFET、IGCT等開(kāi)關(guān)器件就不能發(fā)揮它們的功能和獨(dú)特作用,這是由于FRED的關(guān)斷特性參數(shù)(反向恢復(fù)時(shí)間trr、反向恢復(fù)電荷Qrr,反向峰值電流IRM)的作用所致,合適參數(shù)的FRED與高頻開(kāi)關(guān)器件的協(xié)調(diào)工作。使高頻逆變電路內(nèi)因開(kāi)關(guān)器件換相所引起的過(guò)電壓尖峰,高頻干擾電壓以及EMI降低,使開(kāi)關(guān)器件的功能得到充分發(fā)揮,F(xiàn)RED模塊現(xiàn)已批量在大功率開(kāi)關(guān)電源、高頻逆變電焊機(jī)、高頻逆變開(kāi)關(guān)型電鍍電源、高頻快速充電器以及高頻調(diào)速裝置等場(chǎng)合使用,結(jié)果非常令人滿意。本文將簡(jiǎn)要介紹該FRED模塊的工藝結(jié)構(gòu),技術(shù)參數(shù)。常州市國(guó)潤(rùn)電子有限公司是一家專業(yè)提供快恢復(fù)二極管 的公司,有想法的可以來(lái)電咨詢!江西快恢復(fù)二極管MUR2040CA
快恢復(fù)二極管模塊工藝結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)圖1超快恢復(fù)二極管模塊內(nèi)部電路連接圖本模塊是由二個(gè)或二個(gè)以上的FRED芯片按一定的電路(見(jiàn)圖1)連成后共同封裝在一個(gè)PPS(加有40%的玻璃纖維)外殼內(nèi)制成,模塊分絕緣型(模塊銅底板對(duì)各主要電極的絕緣耐壓Uiso≥)和非絕緣型二種,其特點(diǎn)(1)采用高、低溫氫(H2)、氮(N2)混合氣體保護(hù)的隧道爐和熱板爐二次焊接工藝,使焊接溫度、焊接時(shí)間和傳送帶速度之間有較好的匹配,并精確控制升溫速度、恒溫時(shí)同和冷卻速度,使焊層牢固,幾乎沒(méi)有空洞,從而降低了模塊熱阻、保證模塊出力,根據(jù)模塊電流的大小,采用直接焊接或鋁絲超聲鍵合等方法引出電極,用RTV橡膠、及組份彈性硅凝膠和環(huán)氧樹(shù)脂等三重保護(hù),又加采用玻璃鈍化保護(hù)的、不同結(jié)構(gòu)的進(jìn)口FRED芯片,使模塊防潮、防震,工作穩(wěn)定。(2)銅底板預(yù)彎技術(shù):模塊采用了高導(dǎo)熱、高絕緣、機(jī)械強(qiáng)度高和易焊接,且熱膨脹系數(shù)很接近硅芯片的氮化鋁陶瓷覆銅板(ALNDBC板),使焊接后各材料內(nèi)應(yīng)力低,熱阻小,并避免了芯片因應(yīng)力而破裂。為了解決銅底板與DBC板間的焊接問(wèn)題,除采用銅銀合金外。并在焊接前對(duì)銅底板進(jìn)行一定弧度的預(yù)彎。如圖2(a),焊后如圖2(b)。重慶快恢復(fù)二極管MURF2060CT快恢復(fù)二極管 ,就選常州市國(guó)潤(rùn)電子有限公司。
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(guò)程中再涂有RTV硅橡膠,并灌封有彈性硅凝膠和環(huán)氧樹(shù)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(guò)DBC板的刻蝕圖形來(lái)實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)三相整流橋電路共陽(yáng)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。
由于恢復(fù)二極管能夠快速恢復(fù)到截止?fàn)顟B(tài),因此能夠提供更快的開(kāi)關(guān)速度和更低的功耗。在高頻電路中,恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間對(duì)于電路的工作頻率和效率至關(guān)重要。設(shè)計(jì)師需要依據(jù)具體應(yīng)用需求選擇合適的恢復(fù)二極管,以確保其反向恢復(fù)時(shí)間能夠與電路的操作頻率匹配。一些高性能的恢復(fù)二極管還具有較低的反向恢復(fù)電壓和較低的開(kāi)啟電壓,以進(jìn)一步優(yōu)化電路的性能。此外,恢復(fù)二極管還具有高溫特性和耐壓能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。它們能夠在高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作,并且能夠承受較高的電壓應(yīng)力,保證電路的可靠性和穩(wěn)定性。常州市國(guó)潤(rùn)電子有限公司是一家專業(yè)提供快恢復(fù)二極管 的公司,有想法的不要錯(cuò)過(guò)哦!
二極管的軟度可以獲取更進(jìn)一步操縱。圖3SONIC軟恢復(fù)二極管的壽命控制該二極管回復(fù)波形異常的平滑從未振蕩,所以電磁擾亂EMI值十分低。這種軟恢復(fù)二極管不僅引致開(kāi)關(guān)損失縮減,而且容許除去二極管的并聯(lián)RC緩沖器。使用軸向壽命抑制因素可以取得較佳性能的二極管。電力電子學(xué)中的功率開(kāi)關(guān)器件(IGBT、MOSFET、BJT、GTO)總是和迅速二極管相并聯(lián),在增加開(kāi)關(guān)頻率時(shí),除傳導(dǎo)損耗以外,功率開(kāi)關(guān)的固有的功用和效率均由二極管的反向恢復(fù)屬性決定(由圖2的Qrr,IRM和Irr特點(diǎn)表示)。所以對(duì)二極管要求正向瞬態(tài)壓降小,反向回復(fù)時(shí)間斷,反向回復(fù)電荷少,并且具備軟恢復(fù)特點(diǎn)。反向峰值電流IRM是另一個(gè)十分關(guān)鍵的屬性。反向電流衰變的斜率dirr/dt由芯片的工藝技術(shù)和擴(kuò)散參數(shù)決定。在電路中,這個(gè)電流斜率與寄生電感有關(guān),例如連接引線,引起過(guò)電壓尖峰和高頻干擾電壓。dirr/dt越高(“硬回復(fù)”屬性),二極管和并聯(lián)的開(kāi)關(guān)上產(chǎn)生的附加電壓越高。反向電流的緩慢衰減(“軟恢復(fù)”特點(diǎn))是令人令人滿意的屬性。所有的FRED二極管都使用了“軟恢復(fù)”特點(diǎn),SONIC二極管的恢復(fù)屬性更“軟”,它們的阻斷電壓范圍寬,使這些迅速軟恢復(fù)二極管能夠作為開(kāi)關(guān)電源(SMPS)的輸出整流器常州市國(guó)潤(rùn)電子有限公司為您提供快恢復(fù)二極管 ,歡迎您的來(lái)電哦!快恢復(fù)二極管MURB3060CT
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電力電子器件的緩沖電路(snubbercircuit)又稱吸收電路,它是電力電子器件的一種重要的保護(hù)電路,不僅用于半控型器件的保護(hù),而且在全控型器件(如GTR、GTO、功率MOSFET和IGBT等)的應(yīng)用技術(shù)中起著重要的作用。晶閘管開(kāi)通時(shí),為了防止過(guò)大的電流上升率而燒壞器件,往往在主電路中串入一個(gè)扼流電感,以限制過(guò)大的di/dt,串聯(lián)電感及其配件組成了開(kāi)通緩沖電路,或稱串聯(lián)緩沖電路。晶閘管關(guān)斷時(shí),電源電壓突加在管子上,為了抑制瞬時(shí)過(guò)電壓和過(guò)大的電壓上升率,以防止晶閘管內(nèi)部流過(guò)過(guò)大的結(jié)電容電流而誤觸發(fā),需要在晶閘管的兩端并聯(lián)一個(gè)RC網(wǎng)絡(luò),構(gòu)成關(guān)斷緩沖電路,或稱并聯(lián)緩沖電路。IGBT的緩沖電路功能更側(cè)重于開(kāi)關(guān)過(guò)程中過(guò)電壓的吸收與抑制,這是由于IGBT的工作頻率可以高達(dá)30~50kHz;因此很小的電路電感就可能引起頗大的LdiC/dt,從而產(chǎn)生過(guò)電壓,危及IGBT的安全。PWM逆變器中IGBT在關(guān)斷和開(kāi)通中的uCE和iC波形。在iC下降過(guò)程中IGBT上出現(xiàn)了過(guò)電壓,其值為電源電壓UCC和LdiC/dt兩者的疊加。IGBT緩沖電路中的二極管必須是快恢復(fù)的二極管,電容必須是高頻、損耗小,頻率特性好的薄膜電容。這樣才能取得好的吸收效果江西快恢復(fù)二極管MUR2040CA