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你用對了嗎?快恢復二極管與肖特基二極管

2019年06月14日 16:25 lq 作者: 用戶評論(0

快恢復二極管(簡稱FRD)是一種具有開關特性好、反向恢復時間短特點的半導體二極管,主要應用于開關電源、PWM脈寬調制器、變頻器電子電路中,作為高頻整流二極管、續流二極管或阻尼二極管使用。

快恢復二極管的內部結構

與普通PN結二極管不同,它屬于PIN結型二極管,即在P型硅材料與N型硅材料中間增加了基區I,構成PIN硅片。因基區很薄,反向恢復電荷很小,所以快恢復二極管的反向恢復時間較短,正向壓降較低,反向擊穿電壓(耐壓值)較高

通常,5~20A的快恢復二極管管采用TO–220FP塑料封裝,20A以上的大功率快恢復二極管采用頂部帶金屬散熱片的TO–3P塑料封裝,5A以下的快恢復二極管則采用DO–41、DO–15或DO–27等規格塑料封裝。

采用TO–220或TO–3P封裝的大功率快恢復二極管,有單管和雙管之分。雙管的管腳引出方式又分為共陽和共陰。

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1、快恢復二極管在繼電器方面的應用

如下圖,在繼電器兩端并聯一個UF4007,它的反向重復峰值電壓1000V、正向浪涌電流30A。繼電器線圈是可以儲存能量的,一旦線圈斷電,它兩端就會產生很大的反向電動勢,如果在線圈兩端并聯一個快恢復二極管,使它產生一個回路,電動勢通過這個回路使線圈儲存的能量泄放。

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2、快恢復二極管在IGBT開關管的應用

如下圖是電磁爐全橋控制的LC振蕩電路,Q1-Q4相互導通,在導通-關斷過程中,會產生能量,這個二極管經常被稱為寄生二極管或者續流二極管,IGBT作為開關用時候一般電壓達到上千伏,因此肖特基二極管不適合。

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3、快恢復二極管在BOOST升壓等開關電源應用

1)如下圖是BOOST升壓電路,FR154為400V/1.5A快恢復二極管,起到防止電流倒灌作用

2)在RCD等鉗位吸收回路應用,如下圖D1/UF4007與R1、C2組成吸收回路

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二、肖特基二極管

而肖特基二極管,簡稱SBD,它不是利用PN結原理制作的,它是以金屬為正極,以N型半導體為負極,利用二者接觸面上形成的勢壘具有整流特性而制成的一種半導體器件,是一種熱載流子二極管,肖特基二極管在電路中主要是作整流二極管、續流二極管、保護二極管等,主要用在低電壓、大電流的電路中,如開關電源、變頻器、逆變器微波通信

1、肖特基二極管在開關電源的應用

如下圖,開關電源整流采用D1和D2是整流對管MBR20150CT(20A 150V), 這樣可把二次繞組以及整流管損耗降至一定限度

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三、快恢復二極管與肖特基二極管特點

1、快恢復二極管的反向恢復時間為幾百納秒,而肖特基二極管比它快,甚至幾納秒;

2、快恢復二極管的反向擊穿電壓高,一般都高于200V,甚至幾千伏,而肖特基二極管的反向擊穿電壓很低,普遍在100以下,有些會高一點;

3、快恢復二極管的功耗較大,而肖特基二極管反向恢復時間短、損耗小、噪聲低。

肖特基二極管和快恢復二極管又什么區別

快恢復二極管是指反向恢復時間很短的二極管(5us以下),工藝上多采用摻金措施,結構上有采用PN結型結構,有的采用改進的PIN結構。其正向壓降高于普通二極管(1-2V),反向耐壓多在1200V以下。從性能上可分為快恢復和超快恢復兩個等級。前者反向恢復時間為數百納秒或更長,后者則在100納秒以下。

肖特基二極管是以金屬和半導體接觸形成的勢壘為基礎的二極管,簡稱肖特基二極管(Schottky Barrier Diode),具有正向壓降低(0.4--0.5V)、反向恢復時間很短(10-40納秒),而且反向漏電流較大,耐壓低,一般低于150V,多用于低電壓場合。

這兩種管子通常用于開關電源。

肖特基二極管和快恢復二極管區別:前者的恢復時間比后者小一百倍左右,前者的反向恢復時間大約為幾納秒~!

前者的優點還有低功耗,大電流,超高速~!電氣特性當然都是二極管阿~!

快恢復二極管在制造工藝上采用摻金,單純的擴散等工藝,可獲得較高的開關速度,同時也能得到較高的耐壓。目前快恢復二極管主要應用在逆變電源中做整流元件。

肖特基二極管:反向耐壓值較低40V-50V,通態壓降0.3-0.6V,小于10nS的反向恢復時間。它是具有肖特基特性的“金屬半導體結”的二極管。其正向起始電壓較低。其金屬層除材料外,還可以采用金、鉬、鎳、鈦等材料。其半導體材料采用硅或砷化鎵,多為N型半導體。這種器件是由多數載流子導電的,所以,其反向飽和電流較以少數載流子導電的PN結大得多。由于肖特基二極管中少數載流子的存貯效應甚微,所以其頻率響僅為RC時間常數限制,因而,它是高頻和快速開關的理想器件。其工作頻率可達100GHz。并且,MIS(金屬-絕緣體-半導體)肖特基二極管可以用來制作太陽能電池或發光二極管。

快恢復二極管:有0.8-1.1V的正向導通壓降,35-85nS的反向恢復時間,在導通和截止之間迅速轉換,提高了器件的使用頻率并改善了波形。快恢復二極管在制造工藝上采用摻金,單純的擴散等工藝,可獲得較高的開關速度,同時也能得到較高的耐壓。目前快恢復二極管主要應用在逆變電源中做整流元件。

快速恢復二極管,顧名思義,是比普通二極管PN結的單向導通閥門恢復快的二極管!用途也很廣

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( 發表人:李倩 )

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