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合金型二极管种类

来源: 发布时间:2025年08月11日
二极管模块在逆变器中的续流保护作用

在逆变器电路中,二极管模块作为续流二极管(Freewheeling Diode),保护功率开关管(如IGBT或MOSFET)免受反向电动势损坏。当感性负载(如电机绕组)突然断电时,会产生高压瞬态电流,续流模块提供低阻抗通路,使能量通过二极管回馈至电源或耗散在电阻上。例如,变频器和伺服驱动器中常采用集成续流二极管的IPM(智能功率模块),其耐压可达1200V以上,响应时间纳秒级。模块化设计还优化了寄生电感,抑制电压尖峰,显著提高系统可靠性,适用于工业自动化及轨道交通等干扰环境。 Infineon的EconoDUAL™封装模块兼容多拓扑结构,为风电变流器提供高性价比解决方案。合金型二极管种类

二极管

二极管就是由一个PN结加上相应的电极引线及管壳封装而成的。采用不同的掺杂工艺,通过扩散作用,将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体(通常是硅或锗)基片上,在它们的交界面就形成空间电荷区称为PN结。PN结具有单向导电性,在PN结外加正向电压V,在这个外加电场的作用下,PN结的平衡状态被打破,P区中的空穴和N区的电子都往PN结方向移动,空穴和PN结P区的负离子中和,电子和PN结N区的正离子中和,这样就使PN结变窄。随着外加电场的增加,扩散运动进一步增强,漂移运动减弱。当外加电压超过门槛电压,PN结相当于一个阻值很小的电阻,也就是PN结导通。合金型二极管种类英飞凌二极管模块集成快速恢复二极管,优化开关性能,大幅降低EMI干扰,提升系统效率。

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碳化硅(SiC)二极管模块的技术优势

碳化硅(SiC)二极管模块是近年来功率电子领域的重大突破,其性能远超传统硅基二极管。SiC材料的禁带宽度(3.26eV)和临界击穿电场强度(10倍于硅)使其能够承受更高的工作温度和电压,同时实现低导通损耗。例如,SiC肖特基二极管模块的反向恢复电流几乎为零,可大幅降低高频开关损耗,适用于电动汽车电驱系统和大功率充电桩。此外,SiC模块的耐温能力可达200°C以上,明显提升了系统可靠性。尽管成本较高,但SiC二极管模块在新能源发电、航空航天等**领域的应用日益***,成为未来功率电子技术的重要发展方向。

二极管伏安特性

二极管具有单向导电性,二极管的伏安特性曲线如图2所示 。二极管的伏安特性曲线在二极管加有正向电压,当电压值较小时,电流极小;当电压超过0.6V时,电流开始按指数规律增大,通常称此为二极管的开启电压;当电压达到约0.7V时,二极管处于完全导通状态,通常称此电压为二极管的导通电压,用符号UD表示。
对于锗二极管,开启电压为0.2V,导通电压UD约为0.3V。在二极管加有反向电压,当电压值较小时,电流极小,其电流值为反向饱和电流IS。当反向电压超过某个值时,电流开始急剧增大,称之为反向击穿,称此电压为二极管的反向击穿电压,用符号UBR表示。不同型号的二极管的击穿电压UBR值差别很大,从几十伏到几千伏。 西门康的快速恢复二极管模块可降低反向恢复损耗,提升逆变器效率,是光伏发电系统的理想选择。

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快恢复二极管模块的开关机理

快恢复二极管(FRD)模块的逆向恢复特性(trr<100ns)源于芯片的少子寿命控制技术。通过电子辐照或铂掺杂,将PN结少数载流子寿命从μs级缩短至ns级。以1200V/50A FRD模块为例,其反向恢复电流(Irr)与软度因子(S=ta/tb)直接影响IGBT模块的开关损耗。测试数据显示,当di/dt=100A/μs时,优化后的模块Irr<30A,且S>0.8,可减少关断电压尖峰50%以上。模块内部常集成RC缓冲电路,利用10Ω+100nF组合吸收漏感能量,抑制电磁干扰(EMI)。 碳化硅(SiC)二极管模块凭借零反向恢复特性,颠覆传统硅基器件在新能源汽车的应用。天津二极管哪种好

与分立二极管相比,模块方案可减少 50% 以上的焊接点,降低虚焊风险。合金型二极管种类

二极管的主要原理就是利用PN结的单向导电性,在PN结上加上引线和封装就成了一个二极管。晶体二极管为一个由P型半导体和N型半导体形成的PN结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于PN结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流。当外加的反向电压高到一定程度时,PN结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。PN结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。 合金型二极管种类