電力二極管和普通二極管有何區(qū)別?電力二極管有哪些類型?
二極管有很多類別,比如二極管其中一種被稱為電力二極管。為增進(jìn)大家對二極管的認(rèn)識,本文將對電力二極管、電力二極管和普通二極管的區(qū)別以及電力二極管的主要類型予以介紹。如果你對二極管、電力二極管具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、電力二極管概述
電力二極管(Power Diode)在20世紀(jì)50年代初期就獲得應(yīng)用,當(dāng)時也被稱為半導(dǎo)體整流器;它的基本結(jié)構(gòu)和工作原理與信息電子電路中的二極管是一樣的,都以半導(dǎo)體PN結(jié)為基礎(chǔ),實現(xiàn)正向?qū)?、反向截止的功?電力二極管是不可控器件,其導(dǎo)通和關(guān)斷完全是由其在主電路中承受的電壓和電流決定的。
電力二極管實際上是由一個面積較大的PN結(jié)和兩端引線以及封裝組成的,從外形上看,主要有螺栓型和平板型兩種封裝。
二、電力二極管與普通二極管的區(qū)別
(一)指代不同
1、電力二極管:也被稱為半導(dǎo)體整流器;它的基本結(jié)構(gòu)和工作原理與信息電子電路中的二極管是一樣的,都以半導(dǎo)體PN結(jié)為基礎(chǔ),實現(xiàn)正向?qū)?、反向截止的功?
2、普通二極管:電子元件當(dāng)中,一種具有兩個電極的裝置,只允許電流由單一方向流過,許多的使用是應(yīng)用其整流的功能。
(二)特性不同
1、電力二極管:恢復(fù)過程很短特別是反向恢復(fù)過程很短(5μs以下)。正向恢復(fù)過程中也不會有明顯的電壓過沖;在反向耐壓較低的情況下其正向壓降也很小,明顯低于快恢復(fù)二極管。
2、普通二極管:最大的特性就是單向?qū)щ姡簿褪请娏髦豢梢詮亩O管的一個方向流過。
(三)作用不同
1、電力二極管:反向耐壓提高時其正向壓降也會高得不能滿足要求,因此多用于200V以下的低壓場合。
2、普通二極管:作用有整流電路,檢波電路,穩(wěn)壓電路,各種調(diào)制電路,主要都是由二極管來構(gòu)成的。
另外電力二極管主要用于高電壓、大功率場合,這種管實際就是一個面積很大的PN結(jié)。故其額定整流電流通??蛇_(dá)數(shù)十安至數(shù)百安(我公司用的電力管比火柴盒略大,但工作電流達(dá)100A),由于這種管的PN結(jié)電容太大了,其只適用于工頻場合,對于大功率的肖特基管因其耐壓值不高,只適合處理高頻大電流,快恢復(fù)管則多用于處理高頻高壓大電流。電力管與普通管的主要區(qū)別就是額定工作電流這個指標(biāo),前者都在數(shù)十安以上,后者在數(shù)十安以下。另外電力管都帶有散熱板以便散熱,而普通管則很少有。
三、電力二極管重要類型
其主要類型有普通二極管、快恢復(fù)二極管、肖特基二極管。
1.普通二極管
普通二極管(General Purpose Diode)又稱整流二極管(Rectifier Diode),多用于開關(guān)頻率不高(1kHz以下)的整流電路中。
2.快速恢復(fù)二極管
恢復(fù)過程很短特別是反向恢復(fù)過程很短(5μs以下) [1] 的二極管,也簡稱快速二極管。 工藝上多采用了摻金措施,結(jié)構(gòu)上有的采用PN結(jié)構(gòu)類型,也有的采用對此加以改進(jìn)的PiN結(jié)構(gòu)。
3.肖特基二極管
以金屬和半導(dǎo)體接觸形成的勢壘為基礎(chǔ)的二極管稱為肖特基勢壘二極管(Schottky Barrier Diode--SBD),簡稱為肖特基二極管。肖特基二極管的優(yōu)點在于:反向恢復(fù)時間很短(10~40ns),正向恢復(fù)過程中也不會有明顯的電壓過沖;在反向耐壓較低的情況下其正向壓降也很小,明顯低于快恢復(fù)二極管。因此,其開關(guān)損耗和正向?qū)〒p耗都比快速二極管還要小,效率高。肖特基二極管的弱點在于: 當(dāng)反向耐壓提高時其正向壓降也會高得不能滿足要求,因此多用于200V以下的低壓場合;反向漏電流較大且對溫度敏感,因此反向穩(wěn)態(tài)損耗不能忽略,而且必須更嚴(yán)格地限制其工作溫度。
四、電力二極管的靜動態(tài)特性
電力二極管的靜動態(tài)特性
1、靜態(tài)特性
主要指其伏安特性
當(dāng)電力二極管承受的正向電壓大到一定值(門檻電壓UTO),正向電流才開始明顯增加,處于穩(wěn)定導(dǎo)通狀態(tài)。與正向電流IF對應(yīng)的電力二極管兩端的電壓UF即為其正向電壓降。當(dāng)電力二極管承受反向電壓時,只有少子引起的微小而數(shù)值恒定的反向漏電流。
2、動態(tài)特性
動態(tài)特性--因結(jié)電容的存在,三種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換必然有一個過渡過程,此過程中的電壓-電流特性是隨時間變化的。
開關(guān)特性--反映通態(tài)和斷態(tài)之間的轉(zhuǎn)換過程。
關(guān)斷過程:
須經(jīng)過一段短暫的時間才能重新獲得反向阻斷能力,進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。
在關(guān)斷之前有較大的反向電流出現(xiàn),并伴隨有明顯的反向電壓過沖。
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