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普通整流二極管和高頻整流二極管有什么不同(特性方面)

2019年08月09日 09:52 沈苗 作者: 用戶評論(0

  普通整流二極管

  整流二極管是利用PN結的單向導電特性,把交流電變成脈動直流電。整流二極管漏電流較大,多數采用面接觸性料封裝的二極管。整流二極管的外形如圖1所示,另外,整流二極管的參數除前面介紹的幾個外,還有最大整流電流,是指整流二極管長時間的工作所允許通過的最大電流值。它是整流二極管的主要參數,是選項用整流二極管的主要依據。

  

  高頻整流二極管

  1、快恢復二極管FRD(Fast RecoveryDiode

  快恢復二極管的內部結構與普通二極管不同,它是在P型、N型硅材料中間增加了基區I,構成P-I-N硅片。由于基區很薄,反向恢復電荷很小,不僅大大減小了trr值,還降低了瞬態正向壓降,使管子能承受很高的反向工作電壓。快恢復二極管的反向恢復時間一般為幾百納秒,正向電流是幾安培至幾千安培,反向峰值電壓可達幾百到幾千伏。具有開關特性好,反向恢復時間Trr短、正向電流大、體積小、安裝簡便等優點。可廣泛用于開關電源、脈寬調制器(PWM)、不間斷電源(UPS)、交流電動機變頻調速(VVVF)、高頻加熱等裝置中,作高頻、大電流的續流二極管或整流管。

  2、超快恢復二極管SRD (SuperfastRecovery Diode)

  在快恢復二極管基礎上發展而成的,其反向恢復時間Trr比FRD更短,是極有發展前途的電力、電子半導體器件。

  3、肖特基二極管SBD(Schottky Barrier Diode)

  是肖特基勢壘二極管的簡稱。肖特基二極管是利用金屬與半導體接觸形成的金屬-半導體結原理制作的。因此,肖特基二極管也稱為金屬-半導體(接觸)二極管或表面勢壘二極管,它是一種熱載流子二極管。SBD的結構及特點使其適合于在低壓、大電流輸出場合用作高頻整流,在非常高的頻率下(如X波段、C波段、S波段和Ku波段)用于檢波和混頻,在高速邏輯電路中用作箝位。

  肖特基二極管的主要優點包括兩個方面:

  1)由于肖特基勢壘高度低于PN結勢壘高度,故其正向導通門限電壓和正向壓降都比PN結二極管低(約低0.2V)。

  2)由于肖特基二極管是一種多數載流子導電器件,不存在少數載流子壽命和反向恢復問題。肖特基二極管的反向恢復時間只是肖特基勢壘電容的充、放電時間,完全不同于PN結二極管的反向恢復時間。由于肖特基二極管的反向恢復電荷非常少,故開關速度非常快,開關損耗也特別小。

  當然,由于肖特基二極管的反向勢壘較薄,并且在其表面較易擊穿,所以反向擊穿電壓比較低;肖特基二極管比PN結二極管更容易受熱擊穿,反向漏電流比PN結二極管大。不過近幾年,SBD已取得了突破性的進展,150V和200V的高壓SBD已經上市,使用新型材料制作的超過1kV的SBD也研制成功,從而為其應用注入了新的生機與活力。

  4、檢波二極管

  檢波二極管是用于把迭加在高頻載波上的低頻信號檢出來的器件,它具有較高的檢波效率和良好的頻率特性。選用時,應根據電路的具體要求來選擇工作頻率高、反向電流小、正向電流足夠大的檢波二極管。雖然檢波和整流的原理是一樣的,而整流的目的只是為了得到直流電,而檢波則是從被調制波中取出信號成分(包絡線)。因檢波是對高頻波整流,二極管的結電容一定要小,通常為點接觸二極管;為提高檢波效率,要求正向電壓降VF要小,所以通常采用正向壓降比較低的鍺材料,目前,結電容小的肖特基二極管已廣泛應用檢波領域,如1N60。

  5、開關二極管

  利用其單向導電特性使其成為了一個較理想的電子開關。半導體二極管導通時相當于開關閉合(電路接通),截止時相當于開關打開(電路切斷),所以二極管可作開關用。開關二極管是專門用來做開關用的二極管,它由導通變為截止或由截止變為導通所需的時間比一般二極管短。

  開關二極管除能滿足普通二極管的性能指標要求外,還具有良好的高頻開關特性(反向恢復時間較短),被廣泛應用于各類高頻電路中。

  開關二極管分為普通開關二極管、高速開關二極管、超高速開關二極管、低功耗開關二極管、高反壓開關二極管等多種。常用的國產普通開關二極管有2AK系列,高速開關二極管有2CK系列。進口高速、超高速開關二極管有1N系列、1S系列、1SS系列(有引線塑封)和RLS系列(表面安裝)等等。

  6、PIN型二極管(PIN Diode)

  這是在P區和N區之間夾一層本征半導體(或低濃度雜質的半導體)構造的晶體二極管。PIN中的I是“本征”意義的英文略語。當其工作頻率超過100MHz時,由于少數載流子的存貯效應和“本征”層中的渡越時間效應,其二極管失去整流作用而變成阻抗元件,并且,其阻抗值隨偏置電壓而改變。在零偏置或直流反向偏置時,“本征”區的阻抗很高;在直流正向偏置時,由于載流子注入“本征”區,而使“本征”區呈現出低阻抗狀態。因此,可以把PIN二極管作為可變阻抗元件使用。它常被應用于高頻開關(即微波開關)、移相、調制、限幅等電路中。

  

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( 發表人:陳翠 )

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