肖特基二极管和快恢复二极管有什么区别(bie)呢(ni),详解!
信息来源:本站 日(ri)期:2017-10-09
快恢(hui)(hui)复(fu)二(er)(er)极(ji)管(guan)(guan)(简称FRD)是(shi)一(yi)种(zhong)具(ju)有开关特性好(hao)、反向恢(hui)(hui)复(fu)时间(jian)短特点的半(ban)导体二(er)(er)极(ji)管(guan)(guan),主要(yao)应(ying)用(yong)于(yu)开关电源(yuan)、PWM脉(mai)宽(kuan)调制器、变(bian)频器等电子电路中,作为高频整流二(er)(er)极(ji)管(guan)(guan)、续流二(er)(er)极(ji)管(guan)(guan)或阻尼二(er)(er)极(ji)管(guan)(guan)使用(yong)。 快恢(hui)复(fu)二极管(guan)的内部结构(gou)与(yu)普通PN结二极管(guan)不同,它属于PIN结型(xing)二极管(guan),即在P型(xing)硅材料与(yu)N型(xing)硅材料中间增加(jia)了基(ji)区(qu)I,构(gou)成(cheng)PIN硅片。因(yin)基(ji)区(qu)很薄,反向(xiang)(xiang)恢(hui)复(fu)电(dian)荷很小,所(suo)以快恢(hui)复(fu)二极管(guan)的反向(xiang)(xiang)恢(hui)复(fu)时间较(jiao)短,正向(xiang)(xiang)压降较(jiao)低,反向(xiang)(xiang)击穿电(dian)压(耐(nai)压值)较(jiao)高。 ![]() |
通常,5~20A的快(kuai)恢(hui)复二极管(guan)管(guan)采用TO–220FP塑料(liao)封(feng)装,20A以(yi)上(shang)的大功率快(kuai)恢(hui)复二极管(guan)采用顶(ding)部带金属散(san)热片的TO–3P塑料(liao)封(feng)装,5A以(yi)下的快(kuai)恢(hui)复二极管(guan)则(ze)采用DO–41、DO–15或(huo)DO–27等(deng)规格塑料(liao)封(feng)装。 采用(yong)TO–220或TO–3P封装的大(da)功率(lv)快恢复二极管,有单管和(he)双管之分(fen)。双管的管脚(jiao)引出方式(shi)又分(fen)为共(gong)阳和(he)共(gong)阴。 |
1.性能特点 1)反向恢复时间 反向(xiang)(xiang)(xiang)恢(hui)(hui)复(fu)时(shi)间tr的(de)(de)定(ding)义是:电(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)通过(guo)零点(dian)由正向(xiang)(xiang)(xiang)转换到规定(ding)低(di)值(zhi)的(de)(de)时(shi)间间隔。它是衡量高频续流(liu)(liu)(liu)及整流(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)件(jian)性能的(de)(de)重(zhong)要技术指标。反向(xiang)(xiang)(xiang)恢(hui)(hui)复(fu)电(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)波形(xing)如图1所示。IF为(wei)正向(xiang)(xiang)(xiang)电(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu),IRM为(wei)最大反向(xiang)(xiang)(xiang)恢(hui)(hui)复(fu)电(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)。Irr为(wei)反向(xiang)(xiang)(xiang)恢(hui)(hui)复(fu)电(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu),通常规定(ding)Irr=0.1IRM。当t≤t0时(shi),正向(xiang)(xiang)(xiang)电(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)I=IF。当t>t0时(shi),由于整流(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)件(jian)上(shang)(shang)的(de)(de)正向(xiang)(xiang)(xiang)电(dian)(dian)压突然变成(cheng)反向(xiang)(xiang)(xiang)电(dian)(dian)压,因此正向(xiang)(xiang)(xiang)电(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)迅速降(jiang)低(di),在(zai)t=t1时(shi)刻(ke)(ke),I=0。然后整流(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)件(jian)上(shang)(shang)流(liu)(liu)(liu)过(guo)反向(xiang)(xiang)(xiang)电(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)IR,并且(qie)IR逐(zhu)渐增(zeng)大;在(zai)t=t2时(shi)刻(ke)(ke)达(da)到最大反向(xiang)(xiang)(xiang)恢(hui)(hui)复(fu)电(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)IRM值(zhi)。此后受(shou)正向(xiang)(xiang)(xiang)电(dian)(dian)压的(de)(de)作用,反向(xiang)(xiang)(xiang)电(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)逐(zhu)渐减小,并在(zai)t=t3时(shi)刻(ke)(ke)达(da)到规定(ding)值(zhi)Irr。从t2到t3的(de)(de)反向(xiang)(xiang)(xiang)恢(hui)(hui)复(fu)过(guo)程与(yu)电(dian)(dian)容(rong)器(qi)(qi)放电(dian)(dian)过(guo)程有相(xiang)似之处。 2)快恢(hui)复(fu)、超快恢(hui)复(fu)二(er)极管的结构特点 快恢(hui)复(fu)二极管(guan)的(de)内部结构与普通二极管(guan)不同,它是在P型(xing)、N型(xing)硅材料中间增(zeng)加(jia)了基区(qu)I,构成P-I-N硅片。由于基区(qu)很薄,反向(xiang)(xiang)(xiang)恢(hui)复(fu)电(dian)荷很小(xiao)(xiao),不仅大(da)大(da)减小(xiao)(xiao)了trr值,还降(jiang)(jiang)低了瞬态正(zheng)(zheng)向(xiang)(xiang)(xiang)压降(jiang)(jiang),使(shi)管(guan)子(zi)能承受(shou)很高的(de)反向(xiang)(xiang)(xiang)工作电(dian)压。快恢(hui)复(fu)二极管(guan)的(de)反向(xiang)(xiang)(xiang)恢(hui)复(fu)时间一(yi)般为几(ji)(ji)(ji)百纳(na)秒,正(zheng)(zheng)向(xiang)(xiang)(xiang)压降(jiang)(jiang)约(yue)为0.6V,正(zheng)(zheng)向(xiang)(xiang)(xiang)电(dian)流是几(ji)(ji)(ji)安培至几(ji)(ji)(ji)千(qian)安培,反向(xiang)(xiang)(xiang)峰值电(dian)压可达(da)几(ji)(ji)(ji)百到几(ji)(ji)(ji)千(qian)伏。超快恢(hui)复(fu)二极管(guan)的(de)反向(xiang)(xiang)(xiang)恢(hui)复(fu)电(dian)荷进一(yi)步减小(xiao)(xiao),使(shi)其(qi)trr可低至几(ji)(ji)(ji)十纳(na)秒。 20A以下的(de)快(kuai)(kuai)恢复及(ji)超快(kuai)(kuai)恢复二(er)极管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)大多(duo)采(cai)用TO-220封(feng)装(zhuang)形式。从(cong)内部(bu)结构看(kan),可分(fen)成单管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、对(dui)(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(亦称双管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan))两种。对(dui)(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)内部(bu)包含两只(zhi)快(kuai)(kuai)恢复二(er)极管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan),根据两只(zhi)二(er)极管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)接法(fa)的(de)不(bu)同,又有(you)共(gong)阴(yin)对(dui)(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、共(gong)阳对(dui)(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)之分(fen)。图2(a)是C20-04型(xing)快(kuai)(kuai)恢复二(er)极管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(单管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan))的(de)外形及(ji)内部(bu)结构。(b)图和(he)(c)图分(fen)别(bie)是C92-02型(xing)(共(gong)阴(yin)对(dui)(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan))、MUR1680A型(xing)(共(gong)阳对(dui)(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan))超快(kuai)(kuai)恢复二(er)极管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)外形与构造(zao)。它(ta)们均(jun)采(cai)用TO-220塑料封(feng)装(zhuang), 几(ji)(ji)十安的快恢复二(er)极管(guan)一般采用TO-3P金属壳(qiao)封装。更大容量(几(ji)(ji)百安~几(ji)(ji)千安)的管(guan)子则采用螺(luo)栓型或(huo)平板型封装形式。 |
2.检测(ce)方法 1)测量反(fan)向恢复时间 测量电(dian)路如(ru)图3。由(you)直流(liu)电(dian)流(liu)源供(gong)规定的(de)IF,脉(mai)冲(chong)发(fa)生(sheng)器(qi)(qi)(qi)经过隔直电(dian)容器(qi)(qi)(qi)C加脉(mai)冲(chong)信(xin)号,利用电(dian)子示波器(qi)(qi)(qi)观察(cha)到的(de)trr值(zhi),即是从I=0的(de)时(shi)刻(ke)(ke)到IR=Irr时(shi)刻(ke)(ke)所经历的(de)时(shi)间。设器(qi)(qi)(qi)件内(nei)部的(de)反向恢电(dian)荷(he)为Qrr,有(you)关系式(shi): trr≈2Qrr/IRM (5.3.1) 由式(5.3.1)可知,当IRM为(wei)一定(ding)时,反(fan)向恢复电(dian)荷愈小,反(fan)向恢复时间就愈短。 2)常规检测方法 在业余条件下,利(li)用(yong)(yong)万(wan)用(yong)(yong)表(biao)能检测(ce)(ce)快恢(hui)复、超(chao)快恢(hui)复二极(ji)管的单(dan)向(xiang)(xiang)导(dao)电(dian)性(xing),以(yi)及(ji)内(nei)部有无开路、短路故障(zhang),并(bing)能测(ce)(ce)出(chu)正向(xiang)(xiang)导(dao)通压降。若配以(yi)兆(zhao)欧表(biao),还能测(ce)(ce)量(liang)反向(xiang)(xiang)击穿(chuan)电(dian)压。实例(li):测(ce)(ce)量(liang)一只C90-02超(chao)快恢(hui)复二极(ji)管,其主要参数为(wei)(wei)(wei):trr=35ns,Id=5A,IFSM=50A,VRM=700V。外型同图(a)。将500型万(wan)用(yong)(yong)表(biao)拨(bo)至R×1档,读(du)出(chu)正向(xiang)(xiang)电(dian)阻为(wei)(wei)(wei)6.4Ω,n′=19.5格;反向(xiang)(xiang)电(dian)阻则为(wei)(wei)(wei)无穷大。进一步(bu)求(qiu)得VF=0.03V/格×19.5=0.585V。证明(ming)管子(zi)是好的。 |
注(zhu)意事项: 1)有些单管,共三个(ge)引(yin)脚,中间的为空脚,一般在出厂时剪(jian)掉,但也(ye)有不剪(jian)的。 2)若对管(guan)中(zhong)有一只(zhi)管(guan)子(zi)损坏,则(ze)可(ke)作为单管(guan)使用(yong)。 3)测正(zheng)向导通压(ya)降时,必须使用(yong)R×1档。若用(yong)R×1k档,因(yin)测试(shi)电流太小,远低于管子的(de)(de)正(zheng)常工作电流,故测出的(de)(de)VF值(zhi)将明显偏(pian)低。在(zai)上(shang)面例子中,如果选择R×1k档测量,正(zheng)向电阻(zu)就等于2.2kΩ,此时n′=9格。由(you)此计算出的(de)(de)VF值(zhi)仅0.27V,远低于正(zheng)常值(zhi)(0.6V)。 |
肖特基(ji)二极管和(he)快恢复二极管又(you)什(shen)么区别 快(kuai)恢(hui)(hui)(hui)复(fu)二(er)极(ji)管是指反(fan)向恢(hui)(hui)(hui)复(fu)时间很(hen)短的二(er)极(ji)管(5us以(yi)下(xia)),工艺上多(duo)采用(yong)掺金措施,结构上有采用(yong)PN结型(xing)结构,有的采用(yong)改进(jin)的PIN结构。其正向压(ya)降高于(yu)普通(tong)二(er)极(ji)管(1-2V),反(fan)向耐压(ya)多(duo)在(zai)1200V以(yi)下(xia)。从性能上可分为快(kuai)恢(hui)(hui)(hui)复(fu)和超(chao)快(kuai)恢(hui)(hui)(hui)复(fu)两个等级。前(qian)者反(fan)向恢(hui)(hui)(hui)复(fu)时间为数百纳(na)秒或更长,后者则在(zai)100纳(na)秒以(yi)下(xia)。 肖特基(ji)(ji)二极(ji)管是以金属和半导体接触形成的势垒(lei)为基(ji)(ji)础的二极(ji)管,简称肖特基(ji)(ji)二极(ji)管(Schottky Barrier Diode),具(ju)有正向(xiang)压(ya)降低(0.4--0.5V)、反向(xiang)恢复时(shi)间很短(10-40纳秒),而且(qie)反向(xiang)漏电流较大,耐压(ya)低,一(yi)般低于(yu)150V,多用于(yu)低电压(ya)场合。 这(zhei)两种(zhong)管(guan)子通常(chang)用于开关电(dian)源。 |
肖特基二极(ji)管和快恢复二极(ji)管区别:前(qian)者的恢复时间(jian)比后者小一百倍左右,前(qian)者的反向恢复时间(jian)大约(yue)为几纳(na)秒~! 前者的优点还有低功耗,大电流,超高速~!电气特性当然都是二(er)极管阿~! 快恢复(fu)二极管在(zai)制(zhi)造工艺(yi)上采用(yong)掺(chan)金(jin),单纯的扩散等工艺(yi),可获得较高的开关速度,同时也能得到较高的耐压.目前快恢复(fu)二极管主要应(ying)用(yong)在(zai)逆变电源中做整(zheng)流(liu)元(yuan)件。 |
肖特基二极管:反向耐压值较低40V-50V,通态压降0.3-0.6V,小于10nS的反向恢复时间。它是具有肖特基特性的“金属半导体结”的二极管。其正向起始电压较低。其金属层除材料外,还可以采用金、钼、镍、钛等材料。其半导体材料采用硅或砷化镓,多为N型半导体。这种器件是由多数载流子导电的,所以,其反向饱和电流较以少数载流子导电的PN结大得多。由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微,所以其频率响仅为RC时间常数限制,因而,它是高频和快速开关的理想器件。其工作频率可达100GHz。并且,MIS(金属-绝缘体-半导体)肖特基二极管可以用来制作太阳能电池或发光二极管。 |
快恢复二极管:有0.8-1.1V的正向导通压降,35-85nS的反向恢复时间,在导通和截止之间迅速转换,提高了器件的使用频率并改善了波形。快恢复二极管在制造工艺上采用掺金,单纯的扩散等工艺,可获得较高的开关速度,同时也能得到较高的耐压.目前快恢复二极管主要应用在逆变电源中做整流元件。 |
快速恢复二极管,顾名思义,是比普通二极管PN结的单向导通阀门恢复快的二极管!用途也很广泛。
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