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。MUR3020CTR是什么类型的管子?上海快恢复二极管MUR2040CA
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。浙江快恢复二极管MUR1640CAMUR1640CT二极管的主要参数。
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)。MUR1620CT二极管的主要参数。
在实际应用时,用到30V时,则trr约为35ns,而用到350V时,trr》35ns,trr还随着结湿上升而增加,Tj=125℃时的trr,约为25℃时的2倍左右。同时,trr还随着流过正向峰值电流IFM的増加而增加。IRM和Qrr主要是用来计算FRED的功耗和RC电路,但他们亦随结温的升高而増大。125℃结温时的Qrr是25℃时的约、而125℃结温时的Qrr是25℃时的近3倍以上。因此,在选用FRED时必须充分虑这些参数的测试条件、以便作必要的调整。因此,trr短,IRM小和S大的FRED模块是逆变电路中的二极管,而trr短和Qrr小的FRED,使逆变电路中的开关器件和二极管的损耗减少。FRED150A~1200V的外型尺寸见图4。图4FRED的外型尺寸4.快恢复二极管模块应用随着电力电子技术向高频化、模块化方向发展,FRED作为一种高频器件也得到蓬勃发展,现已用于各种高频逆变装置和斩波调速装置内,起到高频整流、续流、吸收、隔离和箝位的作用,这对发展我国高频逆变焊机、高频开关型电镀电源、高频高效开关电源、高频快速充电电源、高频变频装置以及功率因数校正装置等将起到推动作用。这些高效、节能、节电和节材。MUR2040CD是什么类型的管子?陕西快恢复二极管MURB2060CT
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这种铜底板尚存在一定弧度的焊成品,当模块压装在散热器上时,能保证它们之间的充分接触,有利于热传导,从而使模块的接触热阻降低,有利于模块的出力和可靠性。(3)由于FRED模块工作于高频(20kHZ以上),因此,必须在结构设计要充分考虑消除寄生电感等问题,为此,在电磁等原理基础上,充分考虑三个主电极形状、布局和走向,同时对键合铝丝长短和走向也作了合适安排。以减少模块内部的分布电感,确保二单元的分布电感一致,从而解决模块的噪音和发热问题,提高装置效率。3.主要技术参数图3是FRED模块导通和关断期间的电流和电压波形图,它显示了FRED器件从正向导通到反向恢复的全过程。其主要关断特性参数为:反向恢复时间trr=ta+tb(ta为少数载流子存储时间,tb为少数载流子复合时间);软度因子S=(表示器件反向恢复曲线的软度);反向恢复峰值电流:;反向恢复电荷。而导通参数为:反向重复峰值电压URRM.;正向平均电流IF(AV);正向峰值电压UFM;正向均方根电流IF(RMS)和正向浪涌电流IFSM等。图2(a)预弯后的铜底板(b)铜底板与DBC基板焊接后的合格品图3FRED导通和关断期间的电流和电压波形图这里需要注意的是:trr随所加反向电压UR的增加而增加,例如600V的FRED。上海快恢复二极管MUR2040CA