什么是肖特基和碳化硅二極管,,他們有哪些注意事項(xiàng)?電子行業(yè)發(fā)展日新月異,,離不開(kāi)元器件家族各位的一起辛勤耕耘,。本文我們就對(duì)二極管之肖特基和碳化硅,這兩款二極管進(jìn)入深入學(xué)習(xí),,看看哪些點(diǎn)是你不清楚的,一起把正確的思想捋順了,。
什么是肖特基二極管?
肖特基二極管是一種利用肖特基勢(shì)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(duì)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(méi)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。
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(mén)的碳化硅二極管是用碳化硅為原料的二極管,。目前常見(jiàn)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,。
什么是砷化鎵二極管?
說(shuō)實(shí)話,,我聽(tīng)說(shuō)砷化鎵材料早于碳化硅,但是后來(lái)就較少聽(tīng)說(shuō)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。
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(guò)的額定平均電流,。但是有些的測(cè)試前是方波,,也就是可以通過(guò)平均值為5A的方波電流,。有些得測(cè)試前提是直流,也就是能通過(guò)5A的直流電流,。理論上來(lái)說(shuō),, 對(duì)于硅二極管,以方波為測(cè)試條件的二極管能通過(guò)更大的直流電流,,因?yàn)橥瑯悠骄娏鞯姆讲ㄝ^于直流電流,,會(huì)給二極管帶來(lái)更大損耗。那么5A的二極管是否一定 能通過(guò)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(guò)的電流會(huì)被結(jié)溫限制,。
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(huì)留一定的裕量,,100V的二極管通常用到110V都不會(huì)有問(wèn)題,但是不建議這么用,,因?yàn)槌^(guò)額定值,,廠家就不會(huì)保證其 可靠性,出了問(wèn)題就是你的問(wèn)題了,。而且很多電源設(shè)計(jì)公司,,為了保障可靠性,還會(huì)降額設(shè)計(jì),。
什么是二極管的正向沖擊電流?
開(kāi)關(guān)電源在開(kāi)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(zhǎng)的,。通常二極管的數(shù)據(jù)手冊(cè)都有定義這個(gè)沖擊電流,其測(cè)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,。
什么是二極管的正向?qū)▔航?
二極管在正向?qū)ǎ鬟^(guò)電流的時(shí)候會(huì)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,。
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(huì)有些微小的電流從陰極漏到陽(yáng)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(huì)帶來(lái)較大的損耗,特別在高壓應(yīng)用場(chǎng)合,。
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(huì)出現(xiàn)較大的反向恢復(fù)電流從陰極流向陽(yáng)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(huì)帶來(lái)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(wèn)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,。
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(duì)減小EMI有一定的好處,。
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,。
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,。
二極管正向?qū)〞r(shí)候瞬態(tài)過(guò)程是怎樣?
對(duì)于二極管的瞬態(tài)過(guò)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^(guò)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(huì)先上升到一個(gè)最大值,,然后才會(huì)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(shuō)二極管帶導(dǎo)通瞬間會(huì) 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??旎謴?fù)管的這個(gè)正向尖峰電壓比較小,,慢恢復(fù)管就會(huì)很嚴(yán)重。這個(gè)就引出了另外一個(gè)問(wèn)題:
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(chǎng)合,比如flyback原邊MOS的電壓鉗位,,次級(jí)整流管的電壓鉗 位,。有些技術(shù)文獻(xiàn)說(shuō)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(zhǎng),,這樣鉗位電容中的一部分能量會(huì)在二極管反向恢復(fù)過(guò)程中回饋給電路,,這樣整個(gè) RCD電路的損耗可以降低。不過(guò)這個(gè)只適合小電流,,低di/dt的場(chǎng)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(chǎng)合,,比如大電流輸出的電源的次級(jí)鉗位電路。因?yàn)?,慢恢?fù)管在導(dǎo)通的時(shí)候會(huì)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(méi)法鉗住尖峰電 壓,。所以應(yīng)該選擇肖特基二極管之類,。
二極管適合并聯(lián)么?
理論上來(lái)說(shuō)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(huì)把兩個(gè)單管封裝在一起,這樣溫升相對(duì)均勻,給并聯(lián)帶來(lái)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,。以上就是肖特基和碳化硅二極管的技術(shù)解析,,希望能給大家?guī)椭?