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關(guān)于功率二極管的15個(gè)小問題
【導(dǎo)讀】二極管的額定電流是二極管的主要標(biāo)稱值，比如5A/100V的二極管，5A就是額定電流。通常額定電流的定義是該二極管所能通過的額定平均電流。但是有些的測試前是方波，也就是可以通過平均值為5A的方波電流。有些得測試前提是直流，也就是能通過5A的直流電流。 1. 什么是二極管的正向額定電流? 二極管的額定電流是二極管的主要標(biāo)稱值，比如5A/100V的二極管，5A就是額定電流。通常額定電流的定義是該二極管所能通過的額定平均電流。但是有些的測試前是方波，也就是可以通過平均值為5A的方波電流。有些得測試前提是直流，也就是能通過5A的直流電流。理論上來說，對于硅二極管，以方波為測試條件的二極管能通過更大的直流電流，因?yàn)橥瑯悠骄娏鞯姆讲ㄝ^于直流電流，會給二極管帶來更大損耗。那么5A的二極管是否一定能通過5A的電流?不一定，這個(gè)和溫度有關(guān)，當(dāng)你的散熱條件不足夠好，那么二極管能通過的電流會被結(jié)溫限制。、 2. 什么是二極管的反向額定電壓? 二極管反向截止時(shí)，可以承受一定的反壓，那么其最高可承受的反壓就是額定電壓。比如5A/100V的二極管，其額定反壓就是100V。雖然，所有二極管廠家都會留一定的裕量，100V的二極管通常用到110V都不會有問題，但是不建議這么用，因?yàn)槌^額定值，廠家就不會保證其可靠性，出了問題就是你的問題了。而且很多電源設(shè)計(jì)公司，為了保障可靠性，還會降額設(shè)計(jì)。 3. 什么是二極管的正向沖擊電流? 開關(guān)電源在開機(jī)或者其他瞬態(tài)情況下，需要二極管能夠承受很大的沖擊電流而不壞，當(dāng)然這種沖擊電流應(yīng)該是不重復(fù)性，或者間隔時(shí)間很長的。通常二極管的數(shù)據(jù)手冊都有定義這個(gè)沖擊電流，其測試條件往往是單個(gè)波形的沖擊電流，比如單個(gè)正弦波，或者方波。其電流值往往可達(dá)幾百。 4. 什么是二極管的正向?qū)▔航? 二極管在正向?qū)?，流過電流的時(shí)候會產(chǎn)生壓降。這個(gè)壓降和正向電流以及溫度有關(guān)。通常硅二極管，電流越大，壓降越大。溫度越高，壓降越小。但是碳化硅二極管卻是溫度越高，壓降越大。 5. 什么是二極管的反向漏電流? 二極管在反向截止的時(shí)候，并不是完全理想的截止。在承受反壓得時(shí)候，會有些微小的電流從陰極漏到陽極。這個(gè)電流通常很小，而且反壓越高，漏電流越大，溫度越高，漏電流越大。大的漏電流會帶來較大的損耗，特別在高壓應(yīng)用場合。 6. 什么是二極管的反向恢復(fù)時(shí)間和反向恢復(fù)電流? 這個(gè)是二極管的重要指標(biāo)，所謂的快恢復(fù)，慢恢復(fù)二極管就是以此為標(biāo)準(zhǔn)。二極管 在從正偏轉(zhuǎn)換到反偏的時(shí)候，會出現(xiàn)較大的反向恢復(fù)電流從陰極流向陽極，其反向電流先上升到峰值，然后下降到零。那么其上升下降的時(shí)間就是反向恢復(fù)時(shí)間，峰值電流就是反向恢復(fù)電流。這個(gè)在高頻率的應(yīng)用中會帶來很大損耗。而反向恢復(fù)時(shí)間和電流和二極管截止時(shí)，正向電流的下降速率正相關(guān)。解決這個(gè)問題，一就是用恢復(fù)時(shí)間更快的二極管，二是采用ZCS方式關(guān)斷二極管。 7. 什么是軟恢復(fù)二極管? 二極管在反向恢復(fù)的時(shí)候，反向電流下降的比較慢的，稱為軟恢復(fù)二極管。軟恢復(fù)對減小EMI有一定的好處。 8. 什么是二極管的結(jié)電容? 結(jié)電容是二極管的一個(gè)寄生參數(shù)，可以看作在二極管上并聯(lián)的電容。 9. 什么是二極管的寄生電感? 二極管寄生電感主要由引線引起，可以看作串聯(lián)在二極管上的電感。 10. 二極管正向?qū)〞r(shí)候瞬態(tài)過程是怎樣? 對于二極管的瞬態(tài)過程，通常關(guān)心比較多的是反向恢復(fù)特性。但是其實(shí)二極管從反偏轉(zhuǎn)為正向?qū)ǖ倪^程也有值得注意的地方。在二極管剛導(dǎo)通的時(shí)候，正向壓降會先上升到一個(gè)最大值，然后才會下降到穩(wěn)態(tài)值。而這個(gè)最大值，隨di/dt的增大而增大。也就是說二極管帶導(dǎo)通瞬間會產(chǎn)生一個(gè)正向尖峰電壓，而且電壓要大于穩(wěn)態(tài)電壓。快恢復(fù)管的這個(gè)正向尖峰電壓比較小，慢恢復(fù)管就會很嚴(yán)重。這個(gè)就引出了另外一個(gè)問題： 11. 在RCD鉗位電路中，二極管到底選慢管，還是快管? RCD電路常用于一些需要鉗位的場合，比如flyback原邊MOS的電壓鉗位，次級整流管的電壓鉗位。有些技術(shù)文獻(xiàn)說應(yīng)該用慢恢復(fù)管，理由是慢恢復(fù)管由于其反向恢復(fù)時(shí)間比較長，這樣鉗位電容中的一部分能量會在二極管反向恢復(fù)過程中回饋給電路，這樣整個(gè)RCD電路的損耗可以降低。不過這個(gè)只適合小電流，低di/dt的場合。比如小功率flyback的原邊鉗位電路。但是不適合大電流，高di/dt的鉗位場合，比如大電流輸出的電源的次級鉗位電路。因?yàn)?，慢恢?fù)管在導(dǎo)通的時(shí)候會產(chǎn)生很高導(dǎo)通壓降尖峰，導(dǎo)致雖然鉗位電容上的電壓很低，但是卻沒法鉗住尖峰電壓。所以應(yīng)該選擇肖特基二極管之類。 12. 什么是肖特基二極管? 肖特基二極管是一種利用肖特基勢壘工藝的二極管，和普通的PN結(jié)二極管相比，其優(yōu)點(diǎn)：更快的反向恢復(fù)時(shí)間，很多稱之為0反向恢復(fù)時(shí)間。雖然并不是真的0反向恢復(fù)時(shí)間，但是相對普通二極管要快非常多。其缺點(diǎn)：反向漏電流比較大，所以沒法做成高壓的二極管。目前的肖特基二極管,基本都是200V以下的。雖然有些公司可以提供高壓的肖特基硅二極管，但是也是將幾個(gè)二極管串聯(lián)之后封裝在一起。當(dāng)然也有公司稱有獨(dú)特的工藝，可以制造高壓肖特基二極管，但并不知曉是什么樣的工藝。 13. 什么是碳化硅二極管? 通常大家所用的基本都是以硅為原料的二極管，但是最近比較熱門的碳化硅二極管是用碳化硅為原料的二極管。目前常見的多為高壓的肖特基碳化硅二極管，其優(yōu)點(diǎn)：反向恢復(fù)特性很好，媲美肖特基硅二極管。但是可以做高壓的二極管。在PFC中已有較多應(yīng)用。缺點(diǎn)：正向?qū)▔航当容^大。還有一點(diǎn)與硅二極管不同的是其導(dǎo)通壓降隨溫度上升反而增大。早期的碳化硅二極管，還有可承受沖擊電流小，可靠性不高等缺點(diǎn)。但是目前已有很大改善。 14. 什么是砷化鎵二極管? 說實(shí)話，我聽說砷化鎵材料早于碳化硅，但是后來就較少聽說了。目前砷化鎵在LED上似乎有些應(yīng)用，但是功率器件上卻還比較少。 15. 二極管適合并聯(lián)么? 理論上來說硅二極管，由于導(dǎo)通壓降隨溫度上升而下降，所以是不適合并聯(lián)的，但是現(xiàn)在很多二極管會把兩個(gè)單管封裝在一起，這樣溫升相對均勻，給并聯(lián)帶來好處。但是碳化硅是的壓降是隨溫度上升而上升，理論上是適合并聯(lián)的。
2012-10-31
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智能功率器件的原理與應(yīng)用
據(jù)小編了解目前，功率器件正朝著集成化、智能化和模塊化的方向發(fā)展。智能功率器件為機(jī)電一體化設(shè)備中弱電與強(qiáng)電的連接提供了理想的接口。下面小編來介紹了智能功率器件的特點(diǎn)、工作原理及典型應(yīng)用。
2012-10-26
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什么是功率器件？
功率器件在電力電子電路的重要組成部門，本文將學(xué)習(xí)功率器件的相關(guān)知識，從什么是功率器件到功率器件的分類，再到其特性，最后到其選型技巧。旨在幫助電力電子設(shè)計(jì)初學(xué)者認(rèn)識和掌握功率器件的選型和應(yīng)用。
2012-10-25
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完美結(jié)合耐用性、頻率范圍與寬帶能力射頻功率晶體管
為了滿足市場對射頻功率器件增強(qiáng)耐用性和在廣泛的頻率范圍進(jìn)行寬帶運(yùn)行的需求，飛思卡爾半導(dǎo)體公司推出了兩款功能豐富的器件，旨在為采用LDMOS處理技術(shù)制造的射頻功率產(chǎn)品提供新級別的線性和耐用性。
2012-10-23
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TE針對HEV/EV的電路保護(hù)方案
汽車設(shè)計(jì)中越來越多的功率器件和高數(shù)據(jù)速率連接使得人們更加迫切地需要可靠、具有成本效益的電路保護(hù)解決方案。TE針對HEV|EV的電路保護(hù)方案系統(tǒng)從功率電子、可替代的電源系統(tǒng) 、汽車聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行分享。
2012-06-05
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車用MOSFET如何尋求性能與保護(hù)的最佳組合
工程師在為汽車電子設(shè)計(jì)電源系統(tǒng)時(shí)可能會遇到在設(shè)計(jì)任何電源應(yīng)用時(shí)都會面臨的挑戰(zhàn)。因?yàn)?span id="pufslgt" class='red'>功率器件MOSFET必須能夠承受極為苛刻的環(huán)境條件。環(huán)境工作溫度超過120℃會使器件的結(jié)點(diǎn)溫度升高，從而引發(fā)可靠性和其它問題。在極端環(huán)境下(如引擎蓋下面的汽車電子應(yīng)用)，溫度的迅速上升會使MOSFET意外導(dǎo)通，致使閾值電壓接近零伏。
2012-05-29
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提供更低成本的完全自保護(hù)的MOSFET功率器件
汽車電子系統(tǒng)中使用的功率器件必須能抵受極為嚴(yán)峻環(huán)境的考驗(yàn)：它們必須能承受關(guān)閉瞬流和負(fù)載切斷電源故障引起的高壓毛刺；若環(huán)境工作溫度超過120℃，器件結(jié)溫則將隨之而來升高；線束中的眾多連接器位于方便組裝和維修的位置，這可能造成器件電氣連接的間斷。由于新的負(fù)載需要的功率越來越大，所以即使在正常的條件下工作，器件承受的壓力也明顯加大。
2012-05-16
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Vishay PowerPAIR? MOSFET榮獲2012中國年度電子成就獎(jiǎng)
日前，Vishay Intertechnology, Inc.宣布，該公司的SiZ710DT 20 V n溝道PowerPAIR?功率MOSFET榮獲功率器件/電壓轉(zhuǎn)換器類別的2012中國年度電子成就獎(jiǎng)。
2012-04-28
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IPD:瑞薩電子推出14款具有增強(qiáng)保護(hù)功能的新款智能功率器件
全球領(lǐng)先的先進(jìn)半導(dǎo)體解決方案供應(yīng)商瑞薩電子株式會社近日宣布推出14個(gè)針對汽車應(yīng)用的新型智能功率器件，包括μPD166023在內(nèi)的該系列產(chǎn)品面向外部車燈驅(qū)動(如頭燈和霧燈)，電加熱座椅和電機(jī)驅(qū)動等典型車身應(yīng)用。
2012-04-26
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日本知名半導(dǎo)體制造商羅姆亮相“第十一屆慕尼黑上海電子展”
日本知名半導(dǎo)體制造商羅姆（ROHM）于2012年3月20日-22日參加了業(yè)內(nèi)最具影響力的綜合性電子展覽會“慕尼黑上海電子展”。此次，羅姆在“相乘戰(zhàn)略”注1、“功率器件戰(zhàn)略”注2、“LED戰(zhàn)略”注3、“傳感器戰(zhàn)略”注4這四大戰(zhàn)略的立足點(diǎn)上展示了符合中國市場的、滿足客戶需求的眾多產(chǎn)品與技術(shù)，展現(xiàn)了羅姆集團(tuán)強(qiáng)大的綜合技術(shù)實(shí)力。
2012-03-22
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高壓變頻器的散熱與通風(fēng)設(shè)計(jì)
高壓變頻器在正常工作時(shí)，熱量來源主要是隔離變壓器、電抗器、功率單元、控制系統(tǒng)等，其中作為主電路電子開關(guān)的功率器件的散熱、功率單元的散熱設(shè)計(jì)、及功率柜的散熱與通風(fēng)設(shè)計(jì)最為重要。
2012-02-21
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RJQ6020/1/2DPM:瑞薩電子宣布推出低損耗SiC功率器件系列
全球領(lǐng)先的高級半導(dǎo)體和解決方案的供應(yīng)商瑞薩電子株式會社（TSE：6723，以下簡稱“瑞薩電子”）宣布推出三款碳化硅（SiC）復(fù)合功率器件，它們是RJQ6020DPM、RJQ6021DPM和RJQ6022DPM。三款產(chǎn)品在單一封裝中結(jié)合了多個(gè)碳化硅二極管和多個(gè)功率晶體管，組成電源轉(zhuǎn)換電路。這些功率器件是瑞薩電子推出的采用碳化硅的第二個(gè)功率半導(dǎo)體產(chǎn)品系列。碳化硅是一種能有效降低損耗的新材料。全新功率器件旨在用于家電（如空調(diào)）、PC服務(wù)器和太陽能發(fā)電系統(tǒng)等電力電子產(chǎn)品。
2012-02-13
- 匯聚智造大咖，共探智能工業(yè)未來 AMTS & AHTE SOUTH CHINA 2024亮點(diǎn)全揭秘
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