迅速软恢复二极管模块化技术与应用著者：海飞乐技术时间：2018-05-2320:43摘要在高频应用中为了减小电路损耗和防范过电压尖峰对器件的损坏，需迅速软恢复二极管。硬开关过程中存在二极管反向回复电流（Irm）增加了开关器件开通损耗率和过电压尖峰，并且在迅速di/dt开关时能够产生电磁干扰。本文介绍了使用特别工艺设计的迅速软恢复二极管。该二极管是为高频应用而设计的，在高频应用方面有着平稳的开关属性。本文还介绍了用该二极管制造的200A绝缘型和非绝缘型迅速软恢复二极管模块及其应用。1．快速软恢复二极管介绍大功率快速软恢复二极管主要运用在高频电力电子电路中，它与主回路中的晶闸管或IGBT等新型电力半导体开关器件相并联，开关器件反向时，流过负载中的无功电流，减少电容的充电时间，同时抑止因负载电流瞬时反向而感应的过电压尖峰。为了提高开关器件及电力电子线路的可靠性和稳定性，须要采用迅速软恢复二极管。快速软恢复二极管可以减小高频电路的损耗。在硬开关过程中存在的主要疑问是：二极管反向回复电流（Irm）增加了开关器件开通损耗率，并且在迅速di/dt开关时能够产生电磁干扰。如果反向回复电流迅速返回零点，就会产生尖峰电压和电磁干扰。MURF1020CT是什么类型的管子？北京快恢复二极管SF168CTD
但由于环境的影响，特别是在湿度大或带粉尘的环境下，往往会使触头毁损，另外接触器接通和断开时产生电弧，导致接触器寿命缩短而毁坏，从而严重影响变频器的安定精确工作。为了化解上述存在的疑问，常州瑞华电力电子器件有限公司使用FRED替代平常整流二极管，使用晶闸管替代机器接触器，制成如图1所示的“三相FRED整流桥开关模块”，这种模块用以变频器后，能使变频器性能提高、体积缩小、重量减轻、工作安定确实。本公司生产的“三相FRED整流桥开关模块”(型号为MFST)的主要参数见表1。4结束语2006年常州瑞华电力电子器件有限公司研发成功的“三相整流二极管整流桥开关模块”(型号为MDST)是由六个平常整流二极管和一个晶闸管构成，其内部电连接原理图如图1所示，它已普遍用以VVVT、SMPS、UPS、逆变焊机以及伺服电机驱动放大器等具直流环节的变频设备，并已获取很大成效。用超快恢复二极管(FRED)替代一般而言整流管所组成的“三相FRED整流桥开关模块”(型号为MFST)亦可用于上述各种电压型变频器，但可大幅度下降变频器噪声达15dB，这一效应将直接影响到变频器的EMI滤波电路内电容器和电感器的设计，并使它们的大小缩小，从而下降设备的成本和缩小设备的体积。浙江快恢复二极管MUR2060CT超快恢复二极管可以在汽车氙气灯安定器上使用。
电力电子器件的缓冲电路(snubbercircuit)又称吸收电路，它是电力电子器件的一种重要的保护电路，不仅用于半控型器件的保护，而且在全控型器件(如GTR、GTO、功率MOSFET和IGBT等)的应用技术中起着重要的作用。晶闸管开通时，为了防止过大的电流上升率而烧坏器件，往往在主电路中串入一个扼流电感，以限制过大的di/dt，串联电感及其配件组成了开通缓冲电路，或称串联缓冲电路。晶闸管关断时，电源电压突加在管子上，为了抑制瞬时过电压和过大的电压上升率，以防止晶闸管内部流过过大的结电容电流而误触发，需要在晶闸管的两端并联一个RC网络，构成关断缓冲电路，或称并联缓冲电路。IGBT的缓冲电路功能更侧重于开关过程中过电压的吸收与抑制，这是由于IGBT的工作频率可以高达30~50kHz;因此很小的电路电感就可能引起颇大的LdiC/dt，从而产生过电压，危及IGBT的安全。PWM逆变器中IGBT在关断和开通中的uCE和iC波形。在iC下降过程中IGBT上出现了过电压，其值为电源电压UCC和LdiC/dt两者的叠加。IGBT缓冲电路中的二极管必须是快恢复的二极管，电容必须是高频、损耗小，频率特性好的薄膜电容。这样才能取得好的吸收效果。
选择快恢复二极管时，主要看它的正向导通压降、反向耐压、反向漏电流等。但我们却很少知道其在不同电流、不同反向电压、不同环境温度下的关系是怎样的，在电路设计中知道这些关系对选择合适的快恢复二极管显得极为重要，尤其是在功率电路中。快恢复二极管的反向恢复时间为电流通过零点由正向转换成反向，再由反向转换到规定低值的时间间隔，实际上是释放快恢复二极管在正向导通期间向PN结的扩散电容中储存的电荷。反向恢复时间决定了快恢复二极管能在多高频率的连续脉冲下做开关使用，如果反向脉冲的持续时间比反向恢复时间短，则快恢复二极管在正向、反向均可导通就起不到开关的作用。PN结中储存的电荷量与反向电压共同决定了反向恢复时间，而在高频脉冲下不但会使其损耗加重，也会引起较大的电磁干扰。所以知道快恢复二极管的反向恢复时间正确选择快恢复二极管和合理设计电路是必要的，选择快恢复二极管时应尽量选择PN结电容小、反向恢复时间短的，但大多数厂家都不提供该参数数据。 MUR1620CTR是什么类型的管子？
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MUR2040CT是快恢复二极管吗？北京快恢复二极管SF168CTD
以及逆变器和焊接电源中的功率开关的保护二极管和续流二极管。2．迅速软恢复二极管的一种方法使用缓冲层构造明显改善了二极管的反向恢复属性。为了缩短二极管的反向恢复时间，提高反向回复软度，同时使二极管具备较高的耐压，使用了缓冲层构造，即运用杂质控制技术由轻掺杂的N1区及较重掺杂的N2区构成N基区；二极管的正极使用由轻掺杂的P区与重掺杂的P＋区镶嵌构成，该P－P＋构造可以操纵空穴的注入效应，从而达到支配自调节发射效率和缩短反向回复时间的目的。图4使用缓冲层构造二极管示意图芯片设计原始硅片根据二极管电压要求，同常规低导通压降二极管设计参数相同。使用正三角形P+短路点构造，轻掺杂的P区表面浓度约为1017cm－3，短路点浓度约为1019cm－3。阴极面N1表面浓度约为1018cm－3，N2表面浓度约为1020cm－3。少子寿命控制目前少子寿命控制方式基本上有三种，掺金、掺铂和辐照，辐照也有多种方式，常用的方式是高能电子辐照。缓冲层构造的迅速二极管的少子寿命控制方式是使用金轻掺杂和电子辐照相结合的办法。图5缓冲层构造的迅速二极管的能带示意图从能带示意图中可以看出，在两个高补偿区之间形成一个电子圈套。当二极管处于反偏时，电子从二极管阴极面抽走。北京快恢复二极管SF168CTD
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