高壓SBD圖2肖特基二極管長期以來,在輸出12V~24V的SMPS中,次級邊的高頻整流器只有選用100V的SBD或200V的FRED。在輸出24V~48V的SMPS中,只有選用200V~400V的FRED。設(shè)計(jì)者迫切需要介于100V~200V之間的150VSBD和用于48V輸出SMPS用的200VSBD。近兩年來,美國IR公司和APT公司以及ST公司瞄準(zhǔn)高壓SBD的巨大商機(jī),先后開發(fā)出150V和200V的SBD。這種高壓SBD比原低壓SBD在結(jié)構(gòu)上增加了PN結(jié)工藝,形成肖特基勢壘與PN結(jié)相結(jié)合的混合結(jié)構(gòu),如圖2所示。采用這種結(jié)構(gòu)的SBD,擊穿電壓由PN結(jié)承受。通過調(diào)控N-區(qū)電阻率、外延層厚度和P+區(qū)的擴(kuò)散深度,使反偏時(shí)的擊穿電壓突破了100V這個(gè)長期不可逾越的障礙,達(dá)到150V和200V。在正向偏置時(shí),高壓SBD的PN結(jié)的導(dǎo)通門限電壓為,而肖特基勢壘的結(jié)電壓*約,故正向電流幾乎全部由肖特基勢壘供給。開關(guān)二極管具有開關(guān)速度快、體積小、壽命長、可靠性高等特點(diǎn)。開關(guān)二極管
二極管額定正向平均電流(額定電流)IF:指在規(guī)定+40℃的環(huán)境溫度和標(biāo)準(zhǔn)散熱條件下,元件結(jié)溫達(dá)額定且穩(wěn)定時(shí),容許長時(shí)間連續(xù)流過工頻正弦半波電流的平均值。將此電流整化到等于或小于規(guī)定的電流等級,則為該的額定電流。在選用大功率二極管時(shí),應(yīng)按元件允許通過的電流有效值來選取。對應(yīng)額定電流if的有效值為1.57IF。大功率二極管的型號:普通型大功率二極管型號用ZP表示,其中Z**整流特性,P為普通型。普通型大功率二極管型號可表示如下,ZP[電流等級]—[電壓等級/100][通態(tài)平均電壓組別],如型號為ZP50—16的大功率二極管表示:普通型大功率二極管,額定電流為50A,額定電壓為1600V。 湖南低正向肖特基二極管國產(chǎn)替代肖特基二極體比較大的缺點(diǎn)是其反向偏壓較低及反向漏電流偏大。
SiC高壓SBD由于Si和GaAs的勢壘高度和臨界電場比寬帶半導(dǎo)體材料低,用其制作的SBD擊穿電壓較低,反向漏電流較大。碳化硅(SiC)材料的禁帶寬度大(~),臨界擊穿電場高(2V/cm~4×106V/cm),飽合速度快(2×107cm/s。熱導(dǎo)率高為(cm·K),抗化學(xué)腐蝕性強(qiáng),硬度大,材料制備和制作工藝也比較成熟,是制作高耐壓、低正向壓降和高開關(guān)速度SBD的比較理想的新型材料。SBD的正向壓降和反向漏電流直接影響SBD整流器的功率損耗,關(guān)系到系統(tǒng)效率。低正向壓降要求有低的肖特基勢壘高度,而較高的反向擊穿電壓要求有盡可能高的勢壘高度,這是相矛盾的。因此,對勢壘金屬必須折衷考慮,故對其選擇顯得十分重要。對N型SiC來說,Ni和Ti是比較理想的肖特基勢壘金屬。由于Ni/SiC的勢壘高度高于Ti/SiC,故前者有更低的反向漏電流,而后者的正向壓降較小。為了獲得正向壓降低和反向漏電流小的SiCSBD,采用Ni接觸與Ti接觸相結(jié)合、高/低勢壘雙金屬溝槽(DMT)結(jié)構(gòu)的SiCSBD設(shè)計(jì)方案是可行的。采用這種結(jié)構(gòu)的SiCSBD,反向特性與Ni肖特基整流器相當(dāng),在300V的反向偏壓下的反向漏電流比平面型Ti肖特基整流器小75倍,而正向特性類似于NiSBD。采用帶保護(hù)環(huán)的6H-SiCSBD,擊穿電壓達(dá)550V。
LED是利用注入有源區(qū)的載流子自發(fā)輻射復(fù)合發(fā)光,而LD是受激輻射復(fù)合發(fā)光。發(fā)光二極管發(fā)出的光子的方向,相位是隨機(jī)的,激光二極管發(fā)出的光子是同方向,同相位。LED的**顯著特點(diǎn)是使用壽命長,光電轉(zhuǎn)換效能高。其原下上在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。LD是激光二極管的英文縮寫,激光二極管的物理架構(gòu)是在發(fā)光二極管的結(jié)間安置一層具有光活性的半導(dǎo)體,其端面經(jīng)過拋光后具有部分反射功能,因而形成一光諧振腔。半導(dǎo)體雷射二極管的工作原理,理論上與氣體雷射器相同。激光二極管在電腦上的CD光驅(qū),激光印表機(jī)中的列印頭等小功率光電裝置中得到了***的應(yīng)用。二者在原理、架構(gòu)、效能上的差別。(1)在工作原理上的差別:LED是利用注入有源區(qū)的載流子自發(fā)輻射復(fù)合發(fā)光,而LD是受激輻射復(fù)合發(fā)光。(2)在架構(gòu)上的差別:LD有光學(xué)諧振腔,使產(chǎn)生的光子在腔內(nèi)振蕩放大,LED沒有諧振腔。(3)效能上的差別:LED沒有臨界值特徴,光譜密度比LD高幾個(gè)數(shù)量級,LED匯出光功率小,發(fā)散角大。 按照檢測普通二極管正、反向電阻的方法,即可將激光二極管的管腳排列順序確定。
熟悉二極管的特性就知道,二極管***的一個(gè)特性就是單向?qū)щ娦?。?dāng)電流流過二極管處時(shí),由于二極管的單向?qū)щ娦?,阻止了電流流過,此時(shí)的負(fù)載無法構(gòu)成回路,對負(fù)載電路沒有任何影響。假如沒有這個(gè)防電源接反二極管,當(dāng)電源接反時(shí),此時(shí)負(fù)載電路構(gòu)成回路,負(fù)載流過的電流與正常情況不一樣,從而導(dǎo)致負(fù)載電路燒毀。一般情況下,電路板輸入電源中都會(huì)加二極管來防止電源接反時(shí),而燒毀電路板。防反二極管一般接在電源輸入端的正極上,當(dāng)然也可接在負(fù)極上。 二極管是**早誕生的半導(dǎo)體器件之一,其應(yīng)用非常***。廣西高效整流二極管國產(chǎn)替代
超快恢復(fù)二極管的特點(diǎn):超快恢復(fù)時(shí)間,大電流能力 、高抗浪涌電流能力、低正向壓降、低反向漏電流。開關(guān)二極管
穩(wěn)壓二極管,是指利用PN結(jié)反向擊穿狀態(tài),其電流可在很大范圍內(nèi)變化而電壓基本不變的現(xiàn)象,制成的起穩(wěn)壓作用的二極管。,穩(wěn)壓二極管的伏安特性曲線的正向特性和普通二極管差不多,反向特性是在反向電壓低于反向擊穿電壓時(shí),反向電阻很大,反向漏電流極小。但是,當(dāng)反向電壓臨近反向電壓的臨界值時(shí),反向電流驟然增大,稱為擊穿,在這一臨界擊穿點(diǎn)上,反向電阻驟然降至很小值。盡管電流在很大的范圍內(nèi)變化,而二極管兩端的電壓卻基本上穩(wěn)定在擊穿電壓附近,從而實(shí)現(xiàn)了二極管的穩(wěn)壓功能。 開關(guān)二極管
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