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超快恢復(fù)二極管的原理
  • 發(fā)布時(shí)間:2020-01-10 11:30:04
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超快恢復(fù)二極管的原理
N溝道金屬-氧氣化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管(MOS管)的結(jié)構(gòu)及辦公原理:
從業(yè)余前提下,利用萬用表能檢修測(cè)定快還原、超快還原二極管的單向?qū)щ娦?,以及?nèi)里有無開路、短路故障,并能測(cè)出正向?qū)▔航?。若配以搖表,還能勘測(cè)逆向擊穿電壓。實(shí)際的例子:勘測(cè)一只C90-02超快還原二極管,其主要參變量為: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;逆向電阻則為無窮大。進(jìn)一步求得VF=0.03V/格×19.5=0.585V。證明管子是好的。
超快恢復(fù)二極管
常理檢修測(cè)定辦法
超快還原二極管的逆向還原電荷進(jìn)一步減小,使其trr可低至幾十納秒。20A以下的快還原及超快還原二極管大部門以為合適而使用TO-220封裝方式。從內(nèi)里結(jié)構(gòu)看,可分成單管、對(duì)管(亦稱雙管)兩種。對(duì)管內(nèi)里里面含有兩只快還原二極管,依據(jù)兩只二極管接法的不一樣,又有共陰對(duì)管、共陽對(duì)管之分。圖2(a)是C20-04型快還原二極管(單管)的形狀及內(nèi)里結(jié)構(gòu)。(b)圖和(c)圖道別是C92-02型(共陰對(duì)管)、MUR1680A型(共陽對(duì)管)超快還原二極管的形狀與建構(gòu)。他們均以為合適而使用TO-220分子化合物塑料封裝,幾十安的快還原二極管普通以為合適而使用TO-3P金屬殼封裝。更大容積(幾百安~幾千安)的管子則以為合適而使用螺釘型或平模型封裝方式。逆向還原時(shí)間由直流電流源供劃定的IF,電子脈沖發(fā)生器通過隔直容電器C加電子脈沖信號(hào),利用電子示波器仔細(xì)查看到的trr值,等于從I=0的時(shí)候到IR=Irr時(shí)候所經(jīng)歷的時(shí)間。設(shè)部件內(nèi)里的逆向恢電荷為Qrr,相關(guān)系式:trr≈2Qrr/IRM
(5.3.1)由式(5.3.1)可知,當(dāng)IRM為一定時(shí),逆向還原電荷愈小,逆向還原時(shí)間就愈短。
快恢復(fù)二極管是近年來問世的新型半導(dǎo)體器件,具有開關(guān)特性好,反向恢復(fù)時(shí)間短、正向電流大、體積小、安裝簡(jiǎn)便等長處。超快恢復(fù)二極管),則是在(快恢復(fù)二極管)基礎(chǔ)上發(fā)展而成的,其反向恢復(fù)時(shí)間trr值已接近于肖特基二極管的指標(biāo)??爝€原二極管是一種具備開關(guān)特別的性質(zhì)好、逆向還原時(shí)間短獨(dú)特的地方的晶體二極管,主要應(yīng)用于檢測(cè)開關(guān)電源、PWM脈寬調(diào)制器、變頻器等電子電路中,作為高頻整流二極管、續(xù)流二極管或阻尼二極管運(yùn)用。快還原二極管的內(nèi)里結(jié)構(gòu)與尋常的PN結(jié)二極管不一樣,它歸屬PIN結(jié)型二極管,即在P型硅材料與N型硅材料半中腰增加了基區(qū)I,構(gòu)成PIN硅片。因基區(qū)很薄,逆向還原電荷細(xì)小,所以快還原二極管的逆向還原時(shí)間較短,正向壓降較低,逆向擊穿電壓(耐壓值)較高。
在一塊夾雜液體濃度較低的P型硅襯底上,用光刻、廓張工藝制造兩個(gè)高夾雜液體濃度的N+區(qū),并用金屬鋁引出兩個(gè)電極,道別作漏極d和源極s。而后在半導(dǎo)體外表復(fù)蓋一層很薄的二氧氣化硅(SiO2)絕緣層,在漏-源極間的絕緣層上再裝上一個(gè)鋁電極,作為柵極g。額外在襯底上也引出一個(gè)電極B,這就構(gòu)成了一個(gè)N溝道加強(qiáng)型MOS管。顯然它的柵極與其他電極間是絕緣的。P溝道加強(qiáng)型MOS管的箭頭方向與上面所說的相反。
例2N溝道加強(qiáng)型MOS管代表符號(hào)
例1N溝道加強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)
MOS管作用也有N溝道和P溝道之分,并且每一類又分為加強(qiáng)型和耗盡型兩種,二者的差別是加強(qiáng)型MOS管電壓在柵-源電壓vGS=0時(shí),漏-源極之間沒有導(dǎo)電溝道存在,縱然加上電壓vDS(在一定的數(shù)字范圍內(nèi)),也沒有漏極電小產(chǎn)生(iD=0)。而耗盡型MOS管在vGS=0時(shí),漏-源極間就有導(dǎo)電溝道存在。
結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的輸入電阻雖然可達(dá)106~109W,但在要求輸入電阻更高的場(chǎng)合,仍舊不可以滿足要求。并且,由于它的輸入電阻是PN結(jié)的反偏電阻,在高溫前提下辦公時(shí),PN結(jié)逆向電流增大,反偏電阻的阻值表面化減退。與結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管不一樣,金屬-氧氣化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)的柵極與半導(dǎo)體之距離有二氧氣化硅(SiO2)絕緣媒介,使柵極處于絕緣狀況(故又叫作絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管),故而它的輸入電阻可高達(dá)1015W。它的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是制作工藝簡(jiǎn)樸,適于制作大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路。
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