快速恢复整流二极管属于整流二极管中的高频整流二极管,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,这时就要用快恢速复整流二极管。 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(如电视机中的行频)整流。快速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,到反向电源恢复到IRM的10%所需要的时间,常用符号trr表示。普通快速恢复整流二极管的trr为几百纳秒(10-9s),超快速恢复二极管的trr一般为几十纳秒。Trr越小的快速恢复二极管的工作频率越高。开关电源中为什么要用快恢复二极管?湖南快恢复二极管MUR1660CA
快恢复二极管是指反向恢复时间很短的二极管(5us以下),工艺上多采用掺金措施,结构上有采用PN结型结构,有的采用改进的PIN结构。其正向压降高于普通二极管(1-2V),反向耐压多在1200V以下。从性能上可分为快恢复和超快恢复两个等级。前者反向恢复时间为数百纳秒或更长,后者则在100纳秒以下。 肖特基二极管是以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管,简称肖特基二极管(Schottky Barrier Diode),具有正向压降低(0.4--0.5V)、反向恢复时间很短(10-40纳秒),而且反向漏电流较大,耐压低,一般低于150V,多用于低电压场合。 这两种管子通常用于开关电源。重庆快恢复二极管MUR2060CAMUR860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。在我们开发产品的过程中,高低温环境对电子元器件的影响才是产品稳定工作的障碍。环境温度对绝大部分电子元器件的影响无疑是巨大的,快恢复二极管当然也不例外,在高低温环境下通过对该快恢复二极管的实测数据表1与图3的关系曲线可知道:快恢复二极管的导通压降与环境温度成反比。在环境温度为-45℃时虽导通压降达到峰值,却不影响快恢复二极管的稳定性,但在环境温度为75℃时,外壳温度却已超过了数据手册给出的125℃,则该快恢复二极管在75℃时就必须降额使用。这也是为什么开关电源在某一个高温点需要降额使用的因素之一。
二极管的软度可以获取更进一步操纵。图3SONIC软恢复二极管的寿命控制该二极管回复波形异常的平滑从未振荡,所以电磁扰乱EMI值十分低。这种软恢复二极管不仅引致开关损失缩减,而且容许除去二极管的并联RC缓冲器。使用轴向寿命抑制因素可以取得较佳性能的二极管。电力电子学中的功率开关器件(IGBT、MOSFET、BJT、GTO)总是和迅速二极管相并联,在增加开关频率时,除传导损耗以外,功率开关的固有的功用和效率均由二极管的反向恢复属性决定(由图2的Qrr,IRM和Irr特点表示)。所以对二极管要求正向瞬态压降小,反向回复时间断,反向回复电荷少,并且具备软恢复特点。反向峰值电流IRM是另一个十分关键的属性。反向电流衰变的斜率dirr/dt由芯片的工艺技术和扩散参数决定。在电路中,这个电流斜率与寄生电感有关,例如连接引线,引起过电压尖峰和高频干扰电压。dirr/dt越高(“硬回复”属性),二极管和并联的开关上产生的附加电压越高。反向电流的缓慢衰减(“软恢复”特点)是令人令人满意的属性。所有的FRED二极管都使用了“软恢复”特点,SONIC二极管的恢复属性更“软”,它们的阻断电压范围宽,使这些迅速软恢复二极管能够作为开关电源(SMPS)的输出整流器。超快恢复二极管可以使用在汽车音响上。
但由于环境的影响,特别是在湿度大或带粉尘的环境下,往往会使触头毁损,另外接触器接通和断开时产生电弧,导致接触器寿命缩短而毁坏,从而严重影响变频器的安定精确工作。为了化解上述存在的疑问,常州瑞华电力电子器件有限公司使用FRED替代平常整流二极管,使用晶闸管替代机器接触器,制成如图1所示的“三相FRED整流桥开关模块”,这种模块用以变频器后,能使变频器性能提高、体积缩小、重量减轻、工作安定确实。本公司生产的“三相FRED整流桥开关模块”(型号为MFST)的主要参数见表1。4结束语2006年常州瑞华电力电子器件有限公司研发成功的“三相整流二极管整流桥开关模块”(型号为MDST)是由六个平常整流二极管和一个晶闸管构成,其内部电连接原理图如图1所示,它已普遍用以VVVT、SMPS、UPS、逆变焊机以及伺服电机驱动放大器等具直流环节的变频设备,并已获取很大成效。用超快恢复二极管(FRED)替代一般而言整流管所组成的“三相FRED整流桥开关模块”(型号为MFST)亦可用于上述各种电压型变频器,但可大幅度下降变频器噪声达15dB,这一效应将直接影响到变频器的EMI滤波电路内电容器和电感器的设计,并使它们的大小缩小,从而下降设备的成本和缩小设备的体积。MUR2020CTR是什么类型的管子?TO220F封装的快恢复二极管MURF1660
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在开机的瞬间,滤波电容的电压尚未建立,由于要对大电容充电.通过PFC电感的电流相对比较大。如果在电源开关接通的瞬间是在正弦波的最大值时,对电容充电的过程中PFC电感L有可能会出现磁饱和的情况,此时PFC电路工作就麻烦了,在磁饱和的情况,流过PFC开关管的电流就会失去限制,烧坏开关管。为防止悲剧发生,一种方法是对PFC电路工作的工作时序加以控制,即当对大电容的充电完成以后,再启动PFC电路:另一种比较简单的办法就是在PFC线圈到升压二极管上并联一只二极管旁路。启动的瞬间,给大电容的充电提供另一个支路,防止大电流流过PFC线圈造成饱和,过流损坏开关管,保护开关管,同时该保护二极管也分流了升压二极管上的电流,保护了升压二极管。另外,保护二极管的加入使得对大电容充电过程加快.其上的电压及时建立,也能使PFC电路的电压反馈环路及时工作,减小开机时PFC开关管的导通时间.使PFC电路尽快正常工作。‘所以,综上所述,以上电路中保护二极管的作用是在开机瞬间或负载短路、PFC输出电压低于输入电压的非正常状况下给电容提供充电路径,防止PFC电感磁饱和对PFCMOS管造成的危险,同时也减轻了PFC电感和升压二极管的负担,起到保护作用。在开机正常工作以后。 湖南快恢复二极管MUR1660CA