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快恢複二極管(簡稱FRD)是一種具有開關特性好、反向恢複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、變頻器等電子電路中,作為高頻整流二極管、續流二極管或阻尼二極管使用。 快恢複二極管的内部結構與普通PN結二極管不同,它屬于PIN結型二極管,即在P型矽材料與N型矽材料中間增加了基區I,構成PIN矽片。因基區很薄,反向恢複電荷很小,是以快恢複二極管的反向恢複時間較短,正向壓降較低,反向擊穿電壓(耐壓值)較高
反向恢複時間
反向恢複時間(tr)的定義:電流通過零點由正向轉換到規定低值的時間間隔。它是衡量高頻續流及整流器件性能的重要技術名額。反向恢複電流的波形如圖1所示。IF為正向電流,IRM為最大反向恢複電流。Irr為反向恢複電流,通正常定Irr=0.1IRM。當t≤t0時,正向電流I=IF。當t>t0時,由于整流器件上的正向電壓突然變成反向電壓,是以正向電流迅速降低,在t=t1時刻,I=0。然後整流器件上流過反向電流IR,并且IR逐漸增大;在t=t2時刻達到最大反向恢複電流IRM值。此後受正向電壓的作用,反向電流逐漸減小,并在t=t3時刻達到規定值Irr。從t2到t3的反向恢複過程與電容器放電過程有相似之處。
反向恢複時間
測量電路如圖3。由直流電流源供規定的IF,脈沖發生器經過隔直電容器C加脈沖信号,利用電子示波器觀察到的trr值,即是從I=0的時刻到IR=Irr時刻所經曆的時間。設器件内部的反向恢電荷為Qrr,有關系式: trr≈2Qrr/IRM (5.3.1) 由式(5.3.1)可知,當IRM為一定時,反向恢複電荷愈小,反向恢複時間就愈短 快恢複二極管是指反向恢複時間很短的二極管(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複和超快恢複兩個等級。前者反向恢複時間為數百納秒或更長,後者則在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)、反向恢複時間很短(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複二極管差別:前者的恢複時間比後者小一百倍左右,前者的反向恢複時間大約為幾納秒~! 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~! 快恢複二極管在制造技術上采用摻金,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.目前快恢複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,通态壓降0.3-0.6V,小于10nS的反向恢複時間。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、钼、鎳、钛等材料。其半導體材料采用矽或砷化镓,多為N型半導體。這種器件是由多數載流子導電的,是以,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,是以其頻率響僅為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。 快恢複二極管:有0.8-1.1V的正向導通壓降,35-85nS的反向恢複時間,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。快恢複二極管在制造技術上采用摻金,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.目前快恢複二極管主要應用在逆變電源中做整流元件. 通常,5~20A的快恢複二極管采用TO-220FP塑膠封裝,20A以上的大功率快恢複二極管采用頂部帶金屬散熱片的TO-3P塑膠封裝,5A一下的快恢複二極管則采用DO-41,DO-15,或D0-27等規格塑膠封裝。
常見快恢複二極管參數表編輯
型号 | 品牌 | 額定電流 | 額定電壓 | 反向恢複時間 | 封裝極性 |
IN5817 | GJ | 1A | 20V | 10ns | |
IN5819 | GJ | 1A | 40V | 10ns | |
IN5819 | MOT | 1A | 40V | 10ns | |
IN5822 | MOT | 3A | 40V | 10ns | |
21D-06 | FUI | 3A | 60V | 10ns | |
SBR360 | GI | 3A | 60V | 10ns | |
C81-004 | FUI | 3A | 40V | 10ns | |
8TQ080 | IR | 8A | 80V | 10ns | 單管 |
MBR1045 | MOT | 10A | 45V | 10ns | 單管 |
MBR1545CT | MOT | 15A | 45V | 10ns | 雙管 |
MBR1654 | MOT | 16A | 45V | 10ns | 雙管 |
16CTQ100 | IR | 16A | 100V | 10ns | 雙管 |
MBR2035CT | MOT | 20A | 35V | 10ns | 雙管 |
MBR2045CT | MOT | 20A | 45V | 10ns | 雙管 |
MBR2060CT | MOT | 20A | 60V | 10ns | 雙管 |
MBR20100CT | IR | 20A | 100V | 10ns | 雙管 |
025CTQ045 | IR | 25A | 45V | 10ns | 雙管 |
30CTQ045 | IR | 30A | 45V | 10ns | 雙管 |
C85-009* | FUI | 20A | 90V | 10ns | 雙管 |
D83-004* | FUI | 30A | 40V | 10ns | 雙管 |
D83-009* | FUI | 30A | 90V | 10ns | 雙管 |
MBR4060* | IR | 40A | 60V | 10ns | 雙管 |
MBR30045 | MOT | 300A | 45V | 10ns | |
MUR120 | MOT | 1A | 200V | 35ns | |
MUR160 | MOT | 1A | 600V | 35ns | |
MUR180 | MOT | 1A | 800V | 35ns | |
MUR460 | MOT | 4A | 600V | 35ns | |
BYV95 | PHI | 1.5A | 1000V | 250ns | |
BYV27-50 | PHI | 2A | 55V | 25ns | |
BYV927-100 | PHI | 2A | 100V | 25ns | |
BYV927-300 | PHI | 2A | 300V | 25ns | |
BYW76 | PHI | 3A | 1000V | 200ns | |
BYT56G | PHI | 3A | 600V | 100ns | |
BYT56M | PHI | 3A | 1000V | 100ns | |
BYV26C | PHI | 1A | 600V | 30ns | |
BYV26E | PHI | 1A | 1000V | 30ns | |
FR607 | GI | 6A | 1000V | 200ns | |
MUR8100 | MOT | 8A | 1000V | 35ns | 單管 |
HFA15TB60 | IR | 15A | 600V | 35ns | 單管 |
HFA25TB60 | IR | 25A | 600V | 35ns | 單管 |
MUR30100 | HAR | 30A | 1000V | 35ns | 單管 |
MUR30120 | HAR | 30A | 1200V | 35ns | 單管 |
MUR1620 | PHI | 16A | 200V | 35ns | 雙管 |
MUR1620CT | MOT | 16A | 200V | 35ns | 雙管 |
MUR1620P | MOT | 16A | 200V | 35ns | 雙管 |
MUR1660CT | MOT | 16A | 600V | 35ns | 雙管 |
HFA16TA600 | IR | 16A | 600V | 35ns | 雙管 |
MUR3030 | GI | 30A | 300V | 35ns | 雙管 |
MUR3040 | MOT | 30A | 400V | 35ns | 雙管 |
MUR3060 | MOT | 30A | 600V | 35ns | 雙管 |
HFA30TA600 | IR | 30A | 600V | 35ns | 雙管 |
MUR20040 | MOT | 200A | 400V | 35ns | 雙管 |
B92M-02 | FUI | 20A | 200V | 35ns | 單管 |
C92-02 | FUI | 20A | 200V | 35ns | 雙管 |
D92M-02 | FUI | 30A | 200V | 35ns | 雙管 |
D92M-03 | FUI | 30A | 300V | 35ns | 雙管 |
DSE130-06 | DSET | 30A | 600V | 35ns | 雙管 |
DSE160-06 | DSET | 60A | 600V | 35ns | 雙管 |