快恢復(fù)二極管(FRD)模塊是高頻電源設(shè)計的**器件,其反向恢復(fù)時間(trr)和軟度因子(S-factor)直接影響EMI與效率。以光伏優(yōu)化器的Boost電路為例,采用trr=35ns的FRD模塊可將開關(guān)頻率提升至500kHz,電感體積縮小60%。設(shè)計挑戰(zhàn)包括:1)降低導(dǎo)通壓降(VF)與trr的折衷優(yōu)化——通過鉑擴(kuò)散或電子輻照工藝,使trr從200ns縮短至20ns,同時VF穩(wěn)定在1.5V;2)抑制關(guān)斷振蕩,模塊內(nèi)部集成RC緩沖電路或采用低電感封裝(寄生電感<5nH)。英飛凌的HybridPACK Drive模塊將FRD與IGBT并聯(lián),高頻工況下?lián)p耗降低30%。整流二極管都是面結(jié)型,因此結(jié)電容較大,使其工作頻率較低,一般為3kHZ以下。廣東二極管模塊推薦廠家
所以依據(jù)這一點可以確定這一電路是為了穩(wěn)定電路中A點的直流工作電壓。3)電路中有多只元器件時,一定要設(shè)法搞清楚實現(xiàn)電路功能的主要元器件,然后圍繞它進(jìn)行展開分析。分析中運(yùn)用該元器件主要特性,進(jìn)行合理解釋。二極管溫度補(bǔ)償電路及故障處理眾所周知,PN結(jié)導(dǎo)通后有一個約為(指硅材料PN結(jié))的壓降,同時PN結(jié)還有一個與溫度相關(guān)的特性:PN結(jié)導(dǎo)通后的壓降基本不變,但不是不變,PN結(jié)兩端的壓降隨溫度升高而略有下降,溫度愈高其下降的量愈多,當(dāng)然PN結(jié)兩端電壓下降量的值對于,利用這一特性可以構(gòu)成溫度補(bǔ)償電路。如圖9-42所示是利用二極管溫度特性構(gòu)成的溫度補(bǔ)償電路。圖9-42二極管溫度補(bǔ)償電路對于初學(xué)者來講,看不懂電路中VT1等元器件構(gòu)成的是一種放大器,這對分析這一電路工作原理不利。在電路分析中,熟悉VT1等元器件所構(gòu)成的單元電路功能,對分析VD1工作原理有著積極意義。了解了單元電路的功能,一切電路分析就可以圍繞它進(jìn)行展開,做到有的放矢、事半功倍。貴州進(jìn)口二極管模塊商家當(dāng)不存在外加電壓時,由于PN結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場引起的漂移電流處于電平衡狀態(tài)。
圖9-403只普通二極管構(gòu)成的簡易直流穩(wěn)壓電路1.電路分析思路說明分析一個從沒有見過的電路工作原理是困難的,對基礎(chǔ)知識不全的初學(xué)者而言就更加困難了。關(guān)于這一電路的分析思路主要說明如下。1)從電路中可以看出3只二極管串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路特性可知,這3只二極管如果導(dǎo)通會同時導(dǎo)通,如果截止會同時截止。2)根據(jù)二極管是否導(dǎo)通的判斷原則分析,在二極管的正極接有比負(fù)極高得多的電壓,無論是直流還是交流的電壓,此時二極管均處于導(dǎo)通狀態(tài)。從電路中可以看出,在VD1正極通過電阻R1接電路中的直流工作電壓+V,VD3的負(fù)極接地,這樣在3只串聯(lián)二極管上加有足夠大的正向直流電壓。由此分析可知,3只二極管VD1、VD2和VD3是在直流工作電壓+V作用下導(dǎo)通的。3)從電路中還可以看出,3只二極管上沒有加入交流信號電壓,因為在VD1正極即電路中的A點與地之間接有大容量電容C1,將A點的任何交流電壓旁路到地端。2.二極管能夠穩(wěn)定直流電壓原理說明電路中,3只二極管在直流工作電壓的正向偏置作用下導(dǎo)通,導(dǎo)通后對這一電路的作用是穩(wěn)定了電路中A點的直流電壓。眾所周知,二極管內(nèi)部是一個PN結(jié)的結(jié)構(gòu),PN結(jié)除單向?qū)щ娞匦灾膺€有許多特性,其中之一是二極管導(dǎo)通后其管壓降基本不變。
快速恢復(fù)整流二極管和超快恢復(fù)整流二極管在開關(guān)電源中作為整流器件使用時是否需要散熱器,要根據(jù)電路的大功率來決定。一般情況下,這些二極管在制造時允許的結(jié)溫在175℃,生產(chǎn)廠家對該指標(biāo)都有技術(shù)說明,以提供給設(shè)計者去計算大的輸出工作電流、電壓及外殼溫度等。肖特基整流二極管即使在大的正向電流作用下,其正向壓降也很低,有,而且,隨著結(jié)溫的增加,其正向壓降更低,因此,使得肖特基整流二極管特別適用于5V左右的低電壓輸出電路中。肖特基整流二極管的反向恢復(fù)時間是可以忽略不計的,因為此器件是多數(shù)載流子半導(dǎo)體器件,在器件的開關(guān)過程中,沒有少數(shù)載流子存貯電荷的問題。肖特基整流二極管有兩大缺點:其一,反向截止電壓的承受能力較低,產(chǎn)品大約為100V;其二,反向漏電流較大,使得該器件比其他類型的整流器件更容易受熱擊穿。當(dāng)然,這些缺點也可以通過增加瞬時過電壓保護(hù)電路及適當(dāng)控制結(jié)溫來克服。表示出了典型的高速整流二極管的特性與參數(shù)。發(fā)光二極管是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成光能的半導(dǎo)體固體顯示器件,簡稱LED(LightEmittingDiode)。
而它的負(fù)極通過R2與地線相連,這樣VD1在直流工作電壓+V的作用下處于導(dǎo)通狀態(tài)。理解二極管導(dǎo)通的要點是:正極上電壓高于負(fù)極上電壓。2)利用二極管導(dǎo)通后有一個,因為通過調(diào)整R1和R2的阻值大小可以達(dá)到VT1基極所需要的直流工作電壓,根本沒有必要通過串入二極管VD1來調(diào)整VT1基極電壓大小。3)利用二極管的管壓降溫度特性可以正確解釋VD1在電路中的作用。假設(shè)溫度升高,根據(jù)三極管特性可知,VT1的基極電流會增大一些。當(dāng)溫度升高時,二極管VD1的管壓降會下降一些,VD1管壓降的下降導(dǎo)致VT1基極電壓下降一些,結(jié)果使VT1基極電流下降。由上述分析可知,加入二極管VD1后,原來溫度升高使VT1基極電流增大的,現(xiàn)在通過VD1電路可以使VT1基極電流減小一些,這樣起到穩(wěn)定三極管VT1基極電流的作用,所以VD1可以起溫度補(bǔ)償?shù)淖饔谩?)三極管的溫度穩(wěn)定性能不良還表現(xiàn)為溫度下降的過程中。在溫度降低時,三極管VT1基極電流要減小,這也是溫度穩(wěn)定性能不好的表現(xiàn)。接入二極管VD1后,溫度下降時,它的管壓降稍有升高,使VT1基極直流工作電壓升高,結(jié)果VT1基極電流增大,這樣也能補(bǔ)償三極管VT1溫度下降時的不穩(wěn)定。4.電路分析細(xì)節(jié)說明電路分析的細(xì)節(jié)說明如下。1)在電路分析中。在印刷電路板的另一面上固定有驅(qū)動電路。廣東二極管模塊推薦廠家
利用二極管的開關(guān)特性,可以組成各種邏輯電路。廣東二極管模塊推薦廠家
從這種電路結(jié)構(gòu)可以得出一個判斷結(jié)果:C2和VD1這個支路的作用是通過該支路來改變與電容C1并聯(lián)后的總?cè)萘看笮?,這樣判斷的理由是:C2和VD1支路與C1上并聯(lián)后總電容量改變了,與L1構(gòu)成的LC并聯(lián)諧振電路其振蕩頻率改變了。所以,這是一個改變LC并聯(lián)諧振電路頻率的電路。關(guān)于二極管電子開關(guān)電路分析思路說明如下幾點:1)電路中,C2和VD1串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路特性可知,C2和VD1要么同時接入電路,要么同時斷開。如果只是需要C2并聯(lián)在C1上,可以直接將C2并聯(lián)在C1上,可是串入二極管VD1,說明VD1控制著C2的接入與斷開。2)根據(jù)二極管的導(dǎo)通與截止特性可知,當(dāng)需要C2接入電路時讓VD1導(dǎo)通,當(dāng)不需要C2接入電路時讓VD1截止,二極管的這種工作方式稱為開關(guān)方式,這樣的電路稱為二極管開關(guān)電路。3)二極管的導(dǎo)通與截止要有電壓控制,電路中VD1正極通過電阻R1、開關(guān)S1與直流電壓+V端相連,這一電壓就是二極管的控制電壓。4)電路中的開關(guān)S1用來控制工作電壓+V是否接入電路。根據(jù)S1開關(guān)電路更容易確認(rèn)二極管VD1工作在開關(guān)狀態(tài)下,因為S1的開、關(guān)控制了二極管的導(dǎo)通與截止。如表9-42所示是二極管電子開關(guān)電路工作原理說明。表9-42二極管電子開關(guān)電路工作原理說明在上述兩種狀態(tài)下。廣東二極管模塊推薦廠家