快恢复二极管和超快恢复二极管的电源特性分析

2021-08-28 04:04分类：电子元器件阅读：

　　在开关电源电路二次侧的輸出逆变电路中，一般采用反向恢复时闷较短的整流二极管，常见的关键有快修复二极管、极快修复二极管、肖特基势垒二极管。

　　快修复二极管和极快修复二极管普遍用以PWM脉冲宽度调制器、开关电源电路、ups电源（UPS）等行业做为高频率、大电流量的整流二极管、续流二极管或堵塞二极管，是极有发展前景的电力电子技术半导体元器件，具备电源开关特点好、反向恢复时间较短、抗压高、正方向电流量大、体型小、安裝简单等优势。这二种整流二极管还降低了电源开关工作电压顶峰，而这类顶峰立即危害輸出交流电压的波浪纹。

　　快修复二极管就是指反向恢复時间很短，一般低于SUs，快速由通断情况衔接到关闭情况的PN结整菠管。它在生产制造加工工艺上选用掺金对策，结构类型有的选用PN结型构造，有的选用改善的PIN构造，可得到较高的电源开关速率和较低的正方向损耗。它从特性上可分成快修复和极快修复2个级别，前面一种的反向恢复時间为百余纳秒或更长．后面一种则在100ns下列，进一步提高了电源的效率。

　　PIN构造快修复二极管与一般PN结二极管不一样，它在P型光伏材料与N型光伏材料正中间提升了基区I，组成P-I-N单晶硅片。因为基区非常薄，反向恢复正电荷不大，因此快修复二极管的反向恢复時间较短。在同样容积下，PIN构造快修复二极管具备正方向压减少，反向恢复时间较短等优势。diangon.com针对不一样型号规格的快修复二极管而言，抗压越高，电流量越大，修复時间就越长，通断损耗就越大。快修复二极管常见于电源开关頻率不太高（ 20 - 50kHz）的輸出逆变电路中。

　　快修复二极管的反向恢复時间一般为好几百纳秒，正方向电流量是几皮安至好几千皮安，反方向最高值工作电压可以达到好几百伏至好几千伏。常见的小电流量快修复二极管的关键型号规格有FR101 - FR107（1A，50 - IOOOV）、FR301 - FR307（3A，50 - IOOOV）等，可用以輔助开关电源电路的輸出整流器。在挑选快修复二极管时，其反向恢复時间应当约为电源开关晶体三极管增益值的1/3更小。

　　极快修复二极管是在快修复二极管基本上发展趋势而成的，其反向恢复正电荷进一步减少，反向恢复時间更短，trr可低至几十纳秒。UFRD的优势是正指导通耗损小，结电容小，运作溫度可较高，容许的结温在175度上下。UFRD -般用以电源开关頻率在50kHz之上的逆变电路中：型号规格为1N6620 -1N663I的高电压极快修复二极管的trr35或50n8，而且在高溫下反方向电流量小、正方向修复工作电压低，适用高电压輸出（PIV为600V）的电源开关SPWM；型号规格为1N5802- 1N5816、1N6304 - 1N6306的UFRD，其PIV 《400V，可用以24V或48V輸出（二极管的反方向额定电流各自为150和400V）的电源开关SPWM。

　　用在开关电源电路輸出整流器中的快修复及极快修复二极管，必须依据电源电路的较大功率来决策是不是改装热管散热器。

　　20A下列的快修复二极管及极快修复二极管大多数选用TO - 220FP封裝；几十妥之上刚功率大的快修复、极快修复二极管一般选用顶端带金属材料散热器的TO -3P金属材料壳封裝；更大空间（好几百安至好几千安）的管道则选用地脚螺栓型或平板电脑型封裝。从内部构造看，快修复二极管及极快修复二极管可分为单管系统、对管二种，对管內部包括2个快修复或极快修复二极管，依据2个二极管接线方法的不一样，他们又有共阴对管、共阳对管之分，其内部构造示。

　　常见的8TQ080、MBR1045等单管系统的修复時间为10ns，HFA15TB60、MUR30120、MUR8100等单管系统的修复時间为35ns，MBR2060CT、025 CTQ045、D83 -004等多管的修复時间为l0ns，MUR1620P. HFA16TA600、B92M - 02、DSE160 - 06等多管的修复時间为35ns。常见的小输出功率快修复二极管有FR系列产品和PFR系列产品等，FR/PFR系列产品快修复二极管的基本参数如表6-1所显示。