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什么是快速軟恢復二極管?

作者:海飛樂技術 時間:2017-04-05 17:42

  快速軟恢復二極管是一種具有快速開通和高速關斷能力,即具有短的反向恢復時間trr,較小的反向恢復電流IRRM和軟恢復特性的二極管,常用在開關電源中的整流輸出以及IGBT反并聯續流、變頻電路、斬波電路等領域。
 
  電力電子電路中的主回路不論是采用換流關斷的晶閘管,還是采用有自關斷能力的新型電力電子器件,如GTO,MCT,IGBT等,都需要一個與之并聯的快速二極管,以通過負載中的無功電流,減小電容的充電時間,同時抑制因負載電流瞬時反向而感應的高電壓。由于這些電力電子器件的頻率和性能不斷提高,為了與其關斷過程相匹配,該二極管必須具有快速開通和高速關斷能力,即具有短的反向恢復時間trr,較小的反向恢復電流IRRM和軟恢復特性。
 
  快速軟恢復二極管多采用PIN結構,在高壓、大電流的電路中,傳統的PIN二極管具有較好的反向耐壓性能,且正向時它可以在很低的電壓下就會導通較大的電流,呈現低阻狀態。然而,正向大注入的少數載流子的存在使得少子壽命較長,二極管的開關速度相應較低,為提高其開關速度,可采用摻雜重金屬雜質和通過電子輻照的辦法減小少子壽命,但這又會不同程度的造成二極管的硬恢復特性,在電路中引起較高的感應電壓,對整個電路的正常工作產生重要影響。  由軟度因子定義可知,它其實就是反映二極管在反向恢復的tb過程中基區少子因復合而消失的時間長短。所以,軟度因子與少子壽命控制方法、基區寬度和擴散濃度分布、元件結構及結構參數等有密切的關系。在空間電荷區擴展后的剩余基區內駐留更多的殘存電荷,并駐留更長的時間將提高軟度因子。
 
  目前,國內快速二極管一般采用電子輻照控制少子壽命,其軟度因子在0.35左右,特性很硬。國際上快速二級管的水平已達到2500A/3000V,300ns,軟度因子較小。采用外延工藝制作的快恢復二極管的軟度因子較大(0.7),但它必須采用小方片串并聯的方式使用,以達到大電流、高電壓的目的。這樣做不僅增加了工藝的復雜性,而且使產品的可靠性變差。我國的外延工藝水平較低,尚停留在研究階段,成品率較低,相對成本較高;而采用電力半導體常規工藝制作的快恢復二極管的軟度因子較小。
 
   快速軟恢復二極管廠家
 
   海飛樂技術有限公司研發銷售的快恢復二極管兩種:采用先進的擴鉑工藝生產的具有極低反向漏電、極短反向恢復時間和優秀的抗反向浪涌沖擊能力的高可靠性的全系列(200V-1200V)FRD芯片及成品器件;采用SiC材料設計和生產的具有極快反向恢復速度的600V-1200V碳化硅肖特基二極管芯片及成品器件 。



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