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快恢复二极管的作用详解
发布日期:2019-12-16浏览量:10613

恢复二极管是一种具有开关特性好、反向恢复时间超短的半导体二极管,与普通二极管一样具有单向导电性,主要应用于开关电源、脉宽调制器、变频器等电子电路中,主要作为高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管使用。


快恢复二极管的内部结构与普通PN结二极管不同,它属于PIN结型二极管,即在P型硅材料与N型硅材料中间增加了基区I,构成PIN硅片。因基区很薄,反向恢复电荷很小,所以快恢复二极管的反向恢复时间较短,正向压降较低,反向击穿电压(耐压值)较高。


快恢复二极管的作用及应用

1、快恢复二极管在继电器方面的作用

如下图,在继电器两端并联一个UF4007,它的反向重复峰值电压1000V、正向浪涌电流30A。继电器线圈是可以储存能量的,一旦线圈断电,它两端就会产生很大的反向电动势,如果在线圈两端并联一个快恢复二极管,使它产生一个回路,电动势通过这个回路使线圈储存的能量泄放。

降压电路图3.jpg

2、快恢复二极管在IGBT开关管的作用

如下图是电磁炉全桥控制的LC振荡电路,Q1-Q4相互导通,在导通-关断过程中,会产生能量,这个二极管经常被称为寄生二极管或者续流二极管,IGBT作为开关用时候一般电压达到上千伏,因此肖特基二极管不适合。


3、快恢复二极管在BOOST升压等开关电源作用

1)如下图是BOOST升压电路,FR154为400V/1.5A快恢复二极管,起到防止电流倒灌作用

2)在RCD等钳位吸收回路应用,如下图D1/UF4007与R1、C2组成吸收回路


降压电路图4.jpg

4、快恢复二极管在直流电路中作用

  快恢复二极管,具有反向阻断时高耐压低漏电流,正向低通态电阻大电流的特点。由于作为开关使用,因此一般需要其开关速度较快。另外,适当选择续流二极管的特性,尤其是反向恢复特性,如反向恢复时间和反向恢复软度,能够显著减少开关器件、二极管和其他电路元件的功耗,并减小由续流二极管引起的电压尖峰、电磁干扰,从而尽量减少甚至去掉吸收电路。


  一般来说,快恢复二极管的正向压降小,0.4V左右,而普通的硅管在0.6V左右,为了降低损耗才用快恢复二极管。

  如果快恢复二极管反向击穿电压是40V,反向击穿之后能够快速恢复;如果快恢复二极管反向击穿电压1000V,则不存在反向击穿的问题,所以这点在直流电路中是可以不用考虑。