快恢复二极管的作用与肖特基二极管的区别.doc

1、快恢复二极管的作用答 1:一般地说用于较高频率的整流和续流。至于电源模块的输入部份，好像频率不高，不必用快恢复二极管，用普通二极管即可。 答 2:.对于二极管来说，加在其两端的电压由正向变到反向时，响应时间一般很短，而相反的由反向变正向时其时间相对较长，此即为反向恢复时间，当二极管用做高频整流等时，要求反向恢复时间很短，此时就需要快恢复二极管（FRD），更高的超快恢复二极管（SRD），开关二极管，最快的是肖特基管（其原理不同于以上几个二极管） 快恢复二极管（简称 FRD）是一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管，主要应用于开关电源、PWM 脉宽调制器、变频器等电子电路中，作为高频

2、整流二极管、续流二极管或阻尼二极管使用。 快恢复二极管的内部结构与普通 PN 结二极管不同，它属于 PIN 结型二极管，即在 P 型硅材料与 N 型硅材料中间增加了基区 I，构成 PIN 硅片。因基区很薄，反向恢复电荷很小，所以快恢复二极管的反向恢复时间较短，正向压降较低，反向击穿电压（耐压值）较高。 通常，520A 的快恢复二极管管采用 TO220FP 塑料封装，20A 以上的大功率快恢复二极管采用顶部带金属散热片的 TO3P 塑料封装，5A 以下的快恢复二极管则采用 DO41、DO15 或 DO27 等规格塑料封装。肖特基二极管和快恢复二极管有什么区别 快恢复二极管是指反向恢复时间很短的二

3、极管（5us 以下） ，工艺上多采用掺金措施，结构上有采用PN 结型结构，有的采用改进的 PIN 结构。其正向压降高于普通二极管（0.5-2V） ，反向耐压多在 1200V 以下。从性能上可分为快恢复和超快恢复两个等级。前者反向恢复时间为数百纳秒或更长，后者则在 100ns(纳秒)以下。 肖特基二极管是以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管，简称肖特基二极管(Schottky Barrier Diode） ，具有正向压降低（ 0.4-1.0V） 、反向恢复时间很短（ 2-10ns 纳秒） ，而且反向漏电流较大，耐压低，一般低于 150V，多用于低电压场合。 肖特基二极管和快恢复二极管区别：

4、前者的恢复时间比后者小一百倍左右，前者的反向恢复时间大约为几纳秒！前者的优点还有低功耗，大电流，超高速！电特性当然都是二极管！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.肖特基二极管：反向耐压值较低(一般小于 150V） ，通态压降 0.3-0.6V，小于 10nS 的反向恢复时间。它是有肖特基特性的“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

5、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.快恢复二极管 FRD（Fast Recove

6、ry Diode）是近年来问世的新型半导体器件，具有开关特性好，反向恢复时间短、正向电流大、体积小、安装简便等优点。超快恢复二极管 SRD（Superfast Recovery Diode） ，则是在快恢复二极管基础上发展而成的，其反向恢复时间 trr 值已接近于肖特基二极管的指标。它们可广泛用于开关电源、脉宽调制器（PWM） 、不间断电源（UPS） 、交流电动机变频调速（VVVF ） 、高频加热等装置中，作高频、大电流的续流二极管或整流管，是极有发展前途的电力、电子半导体器件。 1性能特点1）反向恢复时间反向恢复时间 tr 的定义是：电流通过零点由正向转换到规定低值的时间间隔。它是衡量高频续

7、流及整流器件性能的重要技术指标。反向恢复电流的波形如图 1 所示。IF 为正向电流，IRM 为最大反向恢复电流。Irr 为反向恢复电流，通常规定 Irr=0.1IRM。当 tt0 时，正向电流 I=IF。当 tt0 时，由于整流器件上的正向电压突然变成反向电压，因此正向电流迅速降低，在 t=t1 时刻，I=0。然后整流器件上流过反向电流 IR，并且 IR 逐渐增大；在 t=t2 时刻达到最大反向恢复电流 IRM 值。此后受正向电压的作用，反向电流逐渐减小，并在 t=t3 时刻达到规定值 Irr。从 t2 到 t3 的反向恢复过程与电容器放电过程有相似之处。2）快恢复、超快恢复二极管的结构特点快

8、恢复二极管的内部结构与普通二极管不同，它是在 P 型、N 型硅材料中间增加了基区I，构成 P-I-N 硅片。由于基区很薄，反向恢复电荷很小，不仅大大减小了 trr 值，还降低了瞬态正向压降，使管子能承受很高的反向工作电压。快恢复二极管的反向恢复时间一般为几百纳秒，正向压降约为0.6V，正向电流是几安培至几千安培，反向峰值电压可达几百到几千伏。超快恢复二极管的反向恢复电荷进一步减小，使其 trr 可低至几十纳秒。20A 以下的快恢复及超快恢复二极管大多采用 TO-220 封装形式。从内部结构看，可分成单管、对管（亦称双管）两种。对管内部包含两只快恢复二极管，根据两只二极管接法的不同，又有共阴对管

9、、共阳对管之分。图 2(a)是 C 20-04 型快恢复二极管（单管）的外形及内部结构。(b) 图和(c)图分别是 C92-02 型（共阴对管） 、MUR1680A 型（共阳对管）超快恢复二极管的外形与构造。它们均采用TO-220 塑料封装，主要技术指标见表 1。几十安的快恢复二极管一般采用 TO-3P 金属壳封装。更大容量（几百安几千安）的管子则采用螺栓型或平板型封装形式。2检测方法1）测量反向恢复时间测量电路如图 3。由直流电流源供规定的 IF，脉冲发生器经过隔直电容器 C 加脉冲信号，利用电子示波器观察到的 trr 值，即是从 I=0 的时刻到 IR=Irr 时刻所经历的时间。设器件内部

10、的反向恢电荷为 Qrr，有关系式trr2Qrr/IRM 由式(5.3.1)可知，当 IRM 为一定时，反向恢复电荷愈小，反向恢复时间就愈短。2）常规检测方法在业余条件下，利用万用表能检测快恢复、超快恢复二极管的单向导电性，以及内部有无开路、短路故障，并能测出正向导通压降。若配以兆欧表，还能测量反向击穿电压。实例：测量一只超快恢复二极管，其主要参数为：trr=35ns，IF=5A，IFSM=50A，VRM=700V。将万用表拨至 R1 档，读出正向电阻为6.4，n=19.5 格；反向电阻则为无穷大。进一步求得 VF=0.03V/格19.5=0.585V。证明管子是好的。注意事项：1）有些单管，共三个引脚，中间的为空脚，一般在出厂时剪掉，但也有不剪的。2）若对管中有一只管子损坏，则可作为单管使用。3）测正向导通压降时，必须使用 R1 档。若用 R1k 档，因测试电流太小，远低于管子的正常工作电流，故测出的 VF 值将明显偏低。在上面例子中，如果选择 R1k 档测量，正向电阻就等于2.2k，此时 n=9 格。由此计算出的 VF 值仅 0.27V，远低于正常值(0.6V)。