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快恢复二极管被广泛应用在电动车充电器上。陕西快恢复二极管MUR2060CTR
快恢复整流二极管属于整流二极管中的高频整流二极管,适用于高频率的电路场合,低频如工频50HZ以下用普通的整流二极管就好。快恢复二极管做整流二极管常用在在频率较高的逆变电路中。但是由于整流电路由于频率很低,故只对耐压有要求,只要耐压能满足,肯定是可以代用的,且快恢复二极管也有用于整流的情况,就是在开关电源次级整流部份,由于频率较高,只能使用快恢复二极管整流,否则由于二极管损耗太大会造成电源整体效率降低,严重时会烧毁二极管。另外快恢复二极管的价格较整流二极管贵很多,耐压越高越贵,所以一般是不会拿快恢复二代管使用的。之所以称其为快速恢复二极管,这是因为普通整流二极管一般工作于低频(如市电频率为50Hz),其工作频率低于3kHz,当工作频率在几十至几百kHz时,正反向电压变化的时间慢于恢复时间,普通整流二极管就不能正常实现单向导通了,这时就要用快速恢复整流二极管。快速恢复二极管的特点就是它的恢复时间很短,这一特点使其适合高频整流。快恢复二极管有一个决定其性能的重要参数——反向恢复时间。反向恢复时间的定义是,二极管从正向导通状态急剧转换到截止状态,从输出脉冲下降到零线开始。Trr越小的快速恢复二极管的工作频率越高。上海快恢复二极管MUR2060CTMUR3040CS是什么类型的管子?
我们都知道在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正向偏置电压时,其内部电场区域变窄,可以有较大的正向扩散电流通过PN结。只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门槛电压”,锗管约为,硅管约为)以后,快恢复二极管才能真正导通。但快恢复二极管的导通压降是恒定不变的吗?它与正向扩散电流又存在什么样的关系?通过下图1的测试电路在常温下对型号为快恢复二极管进行导通电流与导通压降的关系测试,可得到如图2所示的曲线关系:正向导通压降与导通电流成正比,其浮动压差为。从轻载导通电流到额定导通电流的压差虽为,但对于功率快恢复二极管来说它影响效率也影响快恢复二极管的温升,所以在价格条件允许下,尽量选择导通压降小、额定工作电流较实际电流高一倍的快恢复二极管。
这一圈套起到了一定的限制效用,使电子不易抽走,而与空穴在此复合,从而延长了反向恢复时间中tb这一段,提高了迅速二极管的软度因子S。3.快速软恢复二极管模块通态特点显示,在额定电流下正向电压降不受温度影响,从而使它更适用于并联工作。在125℃时的动态损耗比标准化掺铂FRED减小50%。以上特点使得该软恢复二极管特别适宜工业应用。运用上述FRED二极管和SONIC二极管我们开发了迅速软恢复二极管模块,有绝缘型和非绝缘型二大类,绝缘型电流从40A~400A,电压达到1200V,绝缘电压大于2500V,反向回复时间很小为40ns;非绝缘型电流为200A(单管100A),电压从400V至1200V,反向回复时间根据用户要求,可从40ns至330ns。由于使用模块构造,寄生电感较小,并且预防了高频干扰电压和过电压尖峰。下面为200A绝缘型和非绝缘型迅速软恢复二极管模块外观和大小以及连接图。图6200A绝缘型快速软恢复二极管模块图7200A非绝缘型双塔结构超快速二极管模块4.迅速软恢复二极管及其模块的应用快速软恢复二极管的阻断电压范围宽,使它们能够作为开关电源(SMPS)的输出整流器,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。MURF1020CT是什么类型的管子?
2)快恢复、超快恢复二极管的结构特点快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,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,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、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。MUR3060CTR是什么类型的管子?湖北快恢复二极管MURB1660CT
快恢复二极管和普通整流二极管有那些不同?陕西快恢复二极管MUR2060CTR
确保模块的出力。2)DBC基板:它是在高温下将氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)基片与铜箔直接双面键合而成,它有着优良的导热性、绝缘性和易焊性,并有与硅材质较相近的热线性膨胀系数(硅为4.2×10-6/℃,DBC为5.6×10-6/℃),因而可以与硅芯片直接焊接,从而简化模块焊接工艺和下降热阻。同时,DBC基板可按功率电路单元要求刻蚀出各式各样的图形,以当作主电路端子和支配端子的焊接支架,并将铜底板和电力半导体芯片相互电气绝缘,使模块有着有效值为2.5kV以上的绝缘耐压。3)电力半导体芯片:超快恢复二极管(FRED)和晶闸管(SCR)芯片的PN结是玻璃钝化保护,并在模块制作过程中再涂有RTV硅橡胶,并灌封有弹性硅凝胶和环氧树脂,这种多层保护使电力半导体器件芯片的性能安定确实。半导体芯片直接焊在DBC基板上,而芯片正面都焊有经表面处置的钼片或直接用铝丝键协作为主电极的引出线,而部分连线是通过DBC板的刻蚀图形来实现的。根据三相整流桥电路共阳和共阴的连接特色,FRED芯片使用三片是正烧(即芯片正面是负极、反面是正极)和三片是反烧(即芯片正面是正极、反面是负极),并运用DBC基板的刻蚀图形,使焊接简化。同时,所有主电极的引出端子都焊在DBC基板上。陕西快恢复二极管MUR2060CTR