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      快恢復二極管好壞判斷-快恢復二極管好壞檢測及注意事項-KIA MOS管

      信息來源:本站 日期:2018-09-03 

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      快恢復二極管好壞判斷
      快恢復二極管介紹

      快恢復二極管(簡稱FRD)是一種具有開關特性好、反向恢復時間短特點的半導體二極管,主要應用于開關電源、PWM脈寬調制器、變頻器等電子電路中,作為高頻整流二極管、續流二極管或阻尼二極管使用。 快恢復二極管的內部結構與普通PN結二極管不同,它屬于PIN結型二極管,即在P型硅材料與N型硅材料中間增加了基區I,構成PIN硅片。因基區很薄,反向恢復電荷很小,所以快恢復二極管的反向恢復時間較短,正向壓降較低,反向擊穿電壓(耐壓值)較高。

      快恢復二極管好壞判斷

      快恢復二極管特點

      一、反向恢復時間

      快恢復二極管的反向恢復時間(tr)的定義:電流通過零點由正向轉換到規定低值的時間間隔。它是衡量高頻續流及整流器件性能的重要技術指標。反向恢復電流的波形如圖1所示。IF為正向電流,IRM為最大反向恢復電流。Irr為反向恢復電流,通常規定Irr=0.1IRM。當t≤t0時,正向電流I=IF。當t>t0時,由于整流器件上的正向電壓突然變成反向電壓,因此正向電流迅速降低,在t=t1時刻,I=0。然后整流器件上流過反向電流IR,并且IR逐漸增大;在t=t2時刻達到最大反向恢復電流IRM值。此后受正向電壓的作用,反向電流逐漸減小,并在t=t3時刻達到規定值Irr。從t2到t3的反向恢復過程與電容器放電過程有相似之處。

      結構特點

      快恢復二極管的內部結構與普通二極管不同,它是在P型、N型硅材料中間增加了基區I,構成P-I-N硅片。由于基區很薄,反向恢復電荷很小,不僅大大減小了trr值,還降低了瞬態正向壓降,使管子能承受很高的反向工作電壓??旎謴投O管的反向恢復時間一般為幾百納秒,正向壓降約為0.6V,正向電流是幾安培至幾千安培,反向峰值電壓可達幾百到幾千伏。超快恢復二極管的反向恢復電荷進一步減小,使其trr可低至幾十納秒。

      20A以下的快恢復及超快恢復二極管大多采用TO-220封裝形式。從內部結構看,可分成單管、對管(亦稱雙管)兩種。對管內部包含兩只快恢復二極管,根據兩只二極管接法的不同,又有共陰對管、共陽對管之分。圖2(a)是C20-04型快恢復二極管(單管)的外形及內部結構。(b)圖和(c)圖分別是C92-02型(共陰對管)、MUR1680A型(共陽對管)超快恢復二極管的外形與構造。它們均采用TO-220塑料封裝,

      幾十安的快恢復二極管一般采用TO-3P金屬殼封裝。更大容量(幾百安~幾千安)的管子則采用螺栓型或平板型封裝形式。

      反向恢復時間

      測量電路如圖3。由直流電流源供規定的IF,脈沖發生器經過隔直電容器C加脈沖信號,利用電子示波器觀察到的trr值,即是從I=0的時刻到IR=Irr時刻所經歷的時間。設器件內部的反向恢電荷為Qrr,有關系式:

      trr≈2Qrr/IRM (5.3.1)

      由式(5.3.1)可知,當IRM為一定時,反向恢復電荷愈小,反向恢復時間就愈短。

      常規檢測方法

      快恢復二極管的常規檢測方法如下:在業余條件下,利用萬用表能檢測快恢復、超快恢復二極管的單向導電性,以及內部有無開路、短路故障,并能測出正向導通壓降。若配以兆歐表,還能測量反向擊穿電壓。實例:測量一只C90-02超快恢復二極管,其主要參數為:trr=35ns,Id=5A,IFSM=50A,VRM=700V。外型同圖(a)。將500型萬用表撥至R×1檔,讀出正向電阻為6.4Ω,n′=19.5格;反向電阻則為無窮大。進一步求得VF=0.03V/格×19.5=0.585V。證明管子是好的。

      注意事項

      快恢復二極管注意事項:

      1)有些單管,共三個引腳,中間的為空腳,一般在出廠時剪掉,但也有不剪的。

      2)若對管中有一只管子損壞,則可作為單管使用。

      3)測正向導通壓降時,必須使用R×1檔。若用R×1k檔,因測試電流太小,遠低于管子的正常工作電流,故測出的VF值將明顯偏低。在上面例子中,如果選擇R×1k檔測量,正向電阻就等于2.2kΩ,此時n′=9格。由此計算出的VF值僅0.27V,遠低于正常值(0.6V)。

      快恢復二極管好壞判斷

      快恢復二極管好壞判斷,快恢復二極管采用PIN結構,所以它的內部結構與普通PN結二極管不同,在P型硅材料與N型硅材料中間增加了基區I,構成PIN硅片。而基區很薄,反向恢復電荷很小,所以快恢復二極管的反向恢復時間較短,正向壓降較低,反向擊穿電壓(耐壓值)較高。從性能上,還能分為快恢復和超快恢復兩個等級。

      快恢復二極管好壞判斷

      檢測快恢復二極管的方法與檢測普通二極管的方法相同,都是根據二極管的單向導電性,通過測量二極管的正、反向電阻,可方便地判斷快恢復二極管的好壞。一般將萬用表置于Rx1k擋,用黑表筆接二極管的正極,紅表筆接二極管的負極,正向電阻一般為幾歐姆,反向電阻為∞,如果測得的阻值均為∞或為0,則表明被測管子損壞。

      快恢復二極管屬于整流二極管中的高頻二極管,特點是它的反向恢復時間很短,這一點特別適合高頻率整流??旎謴投O管的反向恢復時間是其性能的重要參數,反向恢復時間的定義是:二極管從正向導通狀態急劇轉換到截止狀態,從輸出脈沖下降到零線開始,到反向電源恢復到最大反向電流的10%所需要的時間。常用符號trr表示,trr值越小的快恢復二極管工作頻率越高。因為導通和截止轉換迅速,從而可以改善整流波形。

      快恢復二極管好壞判斷

      快恢復二極管的內部結構與普通二極管不同,普通整流二極管是一個PN結,而快恢復二極管PN結中間增加了基區I,構成PIN硅片。由于基區很薄,反向恢復電荷很小,所以快恢復二極管的反向恢復時間較短。從電物理現象來解釋,導通狀態向截止狀態轉變時,二極管在阻斷反向電流之前需要首先釋放上個周期存儲的電荷,這個放電時間被稱為反向恢復時間,反向恢復時間實際上是由電荷存儲效應引起的.反向恢復時間就是存儲電荷耗盡所需要的時間。

      在業余條件下,利用萬用表能檢測快恢復、超快恢復二極管的單向導電性,以及內部有無開路、短路故障,并能測出正向導通壓降。若配以兆歐表,還能測量反向擊穿電壓。將萬用表置于Rx1k擋,測快恢復二極管的正、反向電阻,正向電阻一般為幾歐姆,反向電阻為∞,如果測得的阻值均為∞或為0,則表明被測管子損壞。 快恢復二極管的對管檢測方法與上述方法基本相同,但必須首先確定其共用端是哪個引腳,然后再用上述方法對各個快恢復二極管進行檢測。

      實例:測量一只C90-02超快恢復二極管,其主要參數為:trr=35ns,Id=5A,IFSM=50A,VRM=700V。外型同圖(a)。將500型萬用表撥至R×1檔,讀出正向電阻為6.4Ω,n′=19.5格;反向電阻則為無窮大。進一步求得VF=0.03V/格×19.5=0.585V。證明管子是好的。

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