品牌 | mic/toshiba | 型號(hào) | rs1m |
應(yīng)用范圍 | 快速關(guān)斷(階躍恢復(fù)) | 結(jié)構(gòu) | 平面型 |
材料 | 硅(si) | 封裝形式 | 貼片型 |
封裝材料 | 塑料封裝 | 功率特性 | 中功率 |
頻率特性 | 高頻 | 正向工作電流 | 1(a) |
最高反向電壓 | 1200(v) |
反向恢復(fù)時(shí)間tr的定義是:電流通過(guò)零點(diǎn)由正向轉(zhuǎn)換到規(guī)定低值的時(shí)間間隔。它是衡量高頻續(xù)流及整流器件性能的重要技術(shù)指標(biāo)。反向恢復(fù)電流的波形如圖1所示。if為正向電流,irm為最大反向恢復(fù)電流。irr為反向恢復(fù)電流,通常規(guī)定irr=0.1irm。當(dāng)t≤t0時(shí),正向電流i=if。當(dāng)t>t0時(shí),由于整流器件上的正向電壓突然變成反向電壓,因此正向電流迅速降低,在t=t1時(shí)刻,i=0。然后整流器件上流過(guò)反向電流ir,并且ir逐漸增大;在t=t2時(shí)刻達(dá)到最大反向恢復(fù)電流irm值。此后受正向電壓的作用,反向電流逐漸減小,并在t=t3時(shí)刻達(dá)到規(guī)定值irr。從t2到t3的反向恢復(fù)過(guò)程與電容器放電過(guò)程有相似之處。
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(yáng)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(yáng)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,
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。
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(guò)隔直電容器c加脈沖信號(hào),利用電子示波器觀察到的trr值,即是從i=0的時(shí)刻到ir=irr時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間。設(shè)器件內(nèi)部的反向恢電荷為qrr,有關(guān)系式:
trr≈2qrr/irm (5.3.1)
由式(5.3.1)可知,當(dāng)irm為一定時(shí),反向恢復(fù)電荷愈小,反向恢復(fù)時(shí)間就愈短。
在業(yè)余條件下,利用萬(wàn)用表能檢測(cè)快恢復(fù)、超快恢復(fù)二極管的單向?qū)щ娦?,以及?nèi)部有無(wú)開(kāi)路、短路故障,并能測(cè)出正向?qū)▔航?。若配以兆歐表,還能測(cè)量反向擊穿電壓。實(shí)例:測(cè)量一只c90-02超快恢復(fù)二極管,其主要參數(shù)為:trr=35ns,id=5a,ifsm=50a,vrm=700v。外型同圖(a)。將500型萬(wàn)用表?yè)苤羠×1檔,讀出正向電阻為6.4ω,n′=19.5格;反向電阻則為無(wú)窮大。進(jìn)一步求得vf=0.03v/格×19.5=0.585v。證明管子是好的。
1)有些單管,共三個(gè)引腳,中間的為空腳,一般在出廠時(shí)剪掉,但也有不剪的。
2)若對(duì)管中有一只管子損壞,則可作為單管使用。
3)測(cè)正向?qū)▔航禃r(shí),必須使用r×1檔。若用r×1k檔,因測(cè)試電流太小,遠(yuǎn)低于管子的正常工作電流,故測(cè)出的vf值將明顯偏低。在上面例子中,如果選擇r×1k檔測(cè)量,正向電阻就等于2.2kω,此時(shí)n′=9格。由此計(jì)算出的vf值僅0.27v,遠(yuǎn)低于正常值(0.6v)。
快恢復(fù)二極管是指反向恢復(fù)時(shí)間很短的二極管(5us以下),工藝上多采用摻金措施,結(jié)構(gòu)上有采用pn結(jié)型結(jié)構(gòu),有的采用改進(jìn)的pin結(jié)構(gòu)。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(fù)和超快恢復(fù)兩個(gè)等級(jí)。前者反向恢復(fù)時(shí)間為數(shù)百納秒或更長(zhǎng),后者則在100納秒以下。
肖特基二極管是以金屬和半導(dǎo)體接觸形成的勢(shì)壘為基礎(chǔ)的二極管,簡(jiǎn)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(fù)時(shí)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(chǎng)合。
這兩種管子通常用于開(kāi)關(guān)電源。
肖特基二極管和快恢復(fù)二極管區(qū)別:前者的恢復(fù)時(shí)間比后者小一百倍左右,前者的反向恢復(fù)時(shí)間大約為幾納秒~
前者的優(yōu)點(diǎn)還有低功耗,大電流,超高速~電氣特性當(dāng)然都是二極管阿~
快恢復(fù)二極管在制造工藝上采用摻金,單純的擴(kuò)散等工藝,可獲得較高的開(kāi)關(guān)速度,同時(shí)也能得到較高的耐壓.目前快恢復(fù)二極管主要應(yīng)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(tài)壓降0.3-0.6v,小于10ns的反向恢復(fù)時(shí)間。它是具有肖特基特性的“金屬半導(dǎo)體結(jié)”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(dǎo)體材料采用硅或砷化鎵,多為n型半導(dǎo)體。這種器件是由多數(shù)載流子導(dǎo)電的,所以,其反向飽和電流較以少數(shù)載流子導(dǎo)電的pn結(jié)大得多。由于肖特基二極管中少數(shù)載流子的存貯效應(yīng)甚微,所以其頻率響僅為rc時(shí)間常數(shù)限制,因而,它是高頻和快速開(kāi)關(guān)的理想器件。其工作頻率可達(dá)100ghz。并且,mis(金屬-絕緣體-半導(dǎo)體)肖特基二極管可以用來(lái)太陽(yáng)能電池或發(fā)光二極管。
快恢復(fù)二極管:有0.8-1.1v的正向?qū)▔航担?5-85ns的反向恢復(fù)時(shí)間,在導(dǎo)通和截止之間迅速轉(zhuǎn)換,提高了器件的使用頻率并改善了波形??旎謴?fù)二極管在制造工藝上采用摻金,單純的擴(kuò)散等工藝,可獲得較高的開(kāi)關(guān)速度,同時(shí)也能得到較高的耐壓.目前快恢復(fù)二極管主要應(yīng)用在逆變電源中做整流元件.