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2017.03.09 Si功率元件
本章列举的二极体属于高耐压且可处理高电流的类型,依特性,特徴,制造过程可以分类成几项。此外,针对应用程式,二极体的特性或性能基本上已经最佳化。
整流二极体的特徴比较
这里将整流二极体分成4个类型。通用整流用途,通用切换用途,萧特基二极体,高速整流二极体4种,其特徴如下表。
类型 | 特徴 | VF | IR | TRR | 价格 | 適用應用程式 |
---|---|---|---|---|---|---|
整流 | 通用 | × | ○ | × | ○ | 一般整流 电源的逆接保护 |
切换 | 切换用 | × | ○ | △ | △ | 单纯切换用途 微电脑周边的切换 |
萧特基二极体 作为 |
高速(〜200V) 低VF |
○ | × | ○ | × | DC / DC转换器 AC / DC转换器(2次侧) |
高速整流二极体 FRD |
高速(〜200V) | × | ○ | ○ | × | AC / DC輚換器 变压器电路 |
通用型主要目的在于将一般的整流,也就是交流整流为直流。电桥(二极管桥)除了将二极体组合作为整流用途外,亦于逆接电源或电池时有不让过电流流动的保护用途。顺向电压VF虽然取决于可以处理之电流,不过以1V前后为标准。这是矽的PN接面二极体的一般VF。反向恢复时间trr的由于前提是50Hz / 60Hz的等商用电源之整流,因此以不特别快速为标准。
切換型,一如文字所示,主要為電源切換等用途.VF與通用型為同等標準。由於以切換用途為目的,因此trr比通用型還高速,但速度不像蕭基特或高速整流二極體,而是站在切換特性比通用型快的立場。
萧基特二极体(SBD)并非PN接面,而是利用金属和半导体,例如藉由与Ñ型矽接面所产生的萧基特障壁(肖特基势垒)。相较于PN接面的二极体,虽然VF低,切奂特性快是一大特征,但必须注意的是,反向的漏电流IR大,在某些条件下会产生热失控.VF即使流动例如10A等大电流也在0.8V左右,若为数甲也在0.5V前后,因此在要求高效率的DC / DC转换器或AC / DC转换器二次侧的使用可以说是代表性用途。
高速整流二極體(朋友)雖然是PN接面的二極體,但也是大幅改善trr的高速二極體。此外,作为的耐壓(反向電流VR)在200 v以下,而朋友則可以到800 v的高耐壓。但,一般來說,VF比通用型高,若是高耐壓高電流規格的話則標準為2 v前後,不過近年降低VF的類型也在逐漸增加中。由於高耐壓和高速性,故大多被使用於AC / DC轉換器或變壓器電路。
上述說明加以圖表化後如下圖所示,除了這4種類型的特性外,亦事先顯示Si二極體的基本溫度特性。
再重覆一次,最左图表示SBD相较于其他3类型,其VF低,而且IR也大。
中间的图则表示SBD和FRD相较于其他2类型,其TRR大幅高速,而且TRR间流动的IR大,损失也大。
右图为硅二极体的基本温度特性,高温时VF降低,IR増加。
下次将针对SBD进一步详细说明。
·事先了解功率系硅二极体概略特徴的比较。