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。快恢复二极管的开关电源漏极钳位保护电路。TO263封装的快恢复二极管MURB1660CT
快恢复二极管的优点包括超高的开关速度、低反向恢复时间、与传统二极管相比的改进效率和降低的损耗。然而,缺点是当通过添加金来增加复合中心时,它们具有较高的反向电流。 快恢复二极管的应用包括整流器(尤其是高频整流器)、各种工业和商业领域的电子电路以及汽车行业、用于检测高频射频波的无线电信号检测器,以及模拟和数字通信电路中用于整流和调制的目的。快恢复二极管之所以被称为快恢复二极管,是因为其反向恢复时间极短,能够快速从反向模式切换到正向模式。TO263封装的快恢复二极管MURB3060CTMUR3040CT是快恢复二极管吗?
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。在快恢复二极管两端加反向电压时,其内部电场区域变宽,有较少的漂移电流通过PN结,形成我们所说的漏电流。漏电流也是评估快恢复二极管性能的重要参数,快恢复二极管漏电流过大不仅使其自身温升高,对于功率电路来说也会影响其效率,不同反向电压下的漏电流是不同的,关系如图4所示:反向电压愈大,漏电流越大,在常温下肖特基管的漏电流可忽略。其实对快恢复二极管漏电流影响的还是环境温度,下图5是在额定反压下测试的关系曲线,从中可以看出:温度越高,漏电流越大。在75℃后成直线上升,该点的漏电流是导致快恢复二极管外壳在额定电流下达到125℃的两大因素之一,只有通过降额反向电压和正向导通电流才能降低快恢复二极管的工作温度。
20A以下的快恢复及超快恢复二极管大都使用TO-220封装形式。从内部构造看,可分为单管、对管(亦称双管)两种。对管内部涵盖两只快恢复二极管,根据两只二极管接法的不同,又有共阴对管、共阳对管之分。图2(a)是C20-04型快恢复二极管(单管)的外形及内部构造。(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结构。它们均使用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使用TO-3P金属壳封装。更大容量(几百安~几千安)的管子则使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,运用电子示波器观察到的trr值,即是从I=0的日子到IR=Irr日子所经历的时间。设器件内部的反向恢电荷为Qrr,有关系式trr≈2Qrr/IRM由式()可知,当IRM为一定时,反向回复电荷愈小,反向回复时间就愈短。2)常规检测方式在业余条件下,运用万用表能检测快回复、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。MURB1660是什么类型的管子?
提高散热效用。在本实施例中,所述金属材质为贴片或者铜片中的一种,所述封装外壳3的表面涂覆有绝缘涂层8,所述绝缘涂层8包括电隔离层9和粘合层10,所述粘合层10涂覆在封装外壳3的外表面,所述电隔离层9涂覆在所述粘合层10的外表面,所述电隔离层9为pfa塑料制成的电隔离层,所述电隔离层9为单层膜结构、双层膜结构或多层膜结构,所述pfa塑料为少量全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物。pfa塑料具极优的绝缘性能,其由pfa塑料制成的电隔离层可提高铸件的绝缘性能,除此之外,pfa塑料还具备较佳的耐热性能,可耐受260度高温;所述pfa塑料还有着不错的低摩擦性,使得涂层有着较好的润滑性能。所述粘合层10可使用由镍铬合金、钼、镍铝复合物、铝青铜、预合金化镍铝和锌基合金构成的复合材料制成,绝缘涂层避免封装外壳导电。。在图1-2中,本实用设立了芯片本体1,芯片本体1裹在热熔胶2内,使其不收损害,热熔胶2封装在封装外壳3内,多个散热杆4呈辐射状固定在所述芯片本体1上,封装外壳3的壳壁设有容纳腔7,容纳腔7与散热杆4的内部连接,芯片工作产生热能传送到热熔胶,热熔胶2裹在散热杆4的表面,散热杆4开展传递热能,散热杆4以及容纳腔7的内部设有冰晶混合物6。MURB2060CT是什么类型的管子?TO263封装的快恢复二极管MUR1560
SF168CT是那种类型的二极管?TO263封装的快恢复二极管MURB1660CT
应用场合以及选用时应注意的问题等供广大使用者参考。2.快恢复二极管模块工艺结构和特点图1超快恢复二极管模块内部电路连接图本模块是由二个或二个以上的FRED芯片按一定的电路(见图1)连成后共同封装在一个PPS(加有40%的玻璃纤维)外壳内制成,模块分绝缘型(模块铜底板对各主要电极的绝缘耐压Uiso≥)和非绝缘型二种,其特点(1)采用高、低温氢(H2)、氮(N2)混合气体保护的隧道炉和热板炉二次焊接工艺,使焊接温度、焊接时间和传送带速度之间有较好的匹配,并精确控制升温速度、恒温时同和冷却速度,使焊层牢固,几乎没有空洞,从而降低了模块热阻、保证模块出力,根据模块电流的大小,采用直接焊接或铝丝超声键合等方法引出电极,用RTV橡胶、及组份弹性硅凝胶和环氧树脂等三重保护,又加采用玻璃钝化保护的、不同结构的进口FRED芯片,使模块防潮、防震,工作稳定。(2)铜底板预弯技术:模块采用了高导热、高绝缘、机械强度高和易焊接,且热膨胀系数很接近硅芯片的氮化铝陶瓷覆铜板(ALNDBC板),使焊接后各材料內应力低,热阻小,并避免了芯片因应力而破裂。为了解决铜底板与DBC板间的焊接问题,除采用铜银合金外。并在焊接前对铜底板进行一定弧度的预弯。如图2(a),焊后如图2(b)。TO263封装的快恢复二极管MURB1660CT