软恢复二极管新进展
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软恢复二极管新进展——扩散型双基区二极管
?张海涛张斌(清华大学电力电子厂）? (北京1021信箱4０2室, 北京１０
2201)
?摘要：本文介绍了一种采用扩散型双基区结构的快速软恢复二极管。二极管基区由传统的轻掺杂衬底基区N- 与扩散形成的较重掺杂的Ｎ区（缓冲基区)两部分组成。实验结果表明,该二极管的反向恢复软度因子提高到了１.0左右,较传统的ＰIN二极管有了较大改善。
关键词：二极管快速软恢复
NeｗDｅveｌｏpmｅnt oｆ Soｆｔ Rｅcoｖery Diode:?Ｄiode ｗｉth Ｄoubｌe Ba ｓｅReｇｉons bｙ the Ｄiffｕsion
Ｚｈanｇ Haitaｏ, Zhaｎg Bin
(Ｐower Eｌｅctroｎｉｃｓ Fａctｏry of Tsingｈua Ｕniversiｔy)? ( Ｐ. Ｏ. Bo ｘ． 1021，Bｅijｉng, Chｉna, Post Code: １0２20１)
Abｓｔract: Ｔｈis pａper introducｅs a fasｔａnd soft rｅｃoｖｅrｙ diｏde ｗith do ｕｂle baｓe regionｓｂy ｄiffuｓion. The base dｅｓiｇn ｏf ｔｈｅｄｉｏde cｏｎｓｉsts ｏf ｔｗo regioｎｓ: convenｔｉonal ligｈtly ｄoped subｓtrａte N- aｎd a ｍorｅhｅａｖily dopｅd ｒｅgion N (bufｆering ｒegion) bｙ the dｉffｕｓｉon. Ｔhe resulｔs of te ｓt ｉndicate that the reverse ｒecoｖery softｎｅss ｏf the dｉodes is increaseｄ tｏ ab ｏut 1.0, ａnd ｉs ｍore iｍｐrovｅｄ thaｎｔhｅｃｏnventioｎal PIＮdiodｅ． Key ｗoｒds: ｄiode, ｆast, soft recoveｒy?
1 引言?广泛应用于功率电路中的PIN二极管具有较高的反向耐压,而且在通过正向大电流密度的情况下,由于基区电导调制效应，正向压降较小。为了提高耐压，传统PIN二极管采用深扩散缓变结构，造成关断前存在着大量存贮电荷使得反向恢复时间延长;为了减小压降，这种高压二极管通常又需要设计成基区穿通结构,以减薄基区，从而使得反向恢复特性更硬，越来越不适应电力电子技术的发展。为了缩短二极管的反向恢复时间，提高反向恢复软度,同时使得二极管具有较高的耐压,在传统ＰＩＮ二极管的基础上，增加一个N型缓冲基区是一个较好的解决办法。即二极管的基区由基片的轻掺杂Ｎ—衬底区及较重掺杂的N区组成。?国外设计的二极管当中，也有采用双基区结构的,但其N缓冲基区的形成均
是采用外延工艺实现［1]。由于我室没有外延设备，国内虽有外延设备,但高阻厚膜外延的目前水平尚难满足大功率二极管的要求，因此我们决定尝试利用传统扩散工艺制作N缓冲基区结构,以期达到提高二极管反向恢复软度的目的。
２快恢复二极管的反向恢复分析
2.１反向恢复过程分析?反向恢复过程短的二极管称为快恢复二极管（Ｆast Recoveｒy D ｉoｄe)。高频化的电力电子电路要求快恢复二极管的反向恢复时间短，反向恢复电荷少，并具有软恢复特性。?所有的PN结二极管,在传导正向电流时,都将以少子的形式储存电荷。少子注入是电导调制的机理,它导致正向压降(VF）的降低,从这个意义上讲，它是有利的。但是当在导通的二极管上加反向电压后，由于导通时在基区存贮有大量少数载流子，故到截止时要把这些少数载流子完全抽出或是中和掉是需要一定时间的,即反向阻断能力的恢复需要?经过一段时间，这个过程就是反向恢复过程,发生这一过程所用的时间定义为反向恢复时间(ｔrr）。图1为二极管反向恢复过程的电流和电压波形示意图。
??
图1 二极管反向恢复电流和电压波形示意图?其中，IRM为反向恢复峰值电流，VRM为反向峰值电压,ＱR为反向恢复电荷，ｔｒr为反向恢复时间，这几个参数是器件设计及应用中十分重要的参数。
从时间t=tf开始，已经导通的二极管加反向电压VＲ,原来导通的正向电流IF以dｉF/dt的速率减小。这个电流变化率由反向电压和开关电路中的电感决定,并且外加反向电压的绝大部分降落在电路电感
上。即?（１）?当t=t０时,二极管中的电流降至0。在这之前二极管处于正向偏置，电流为正向电流。在t0时刻后，正向压降稍有下降,但仍处于正向偏置,电流开始反向流通,形成反向恢复电流irr。? t０到t1称为少数载流子存储时间ta,这期间,一部分内部储存电荷通过反向被快速抽出，二极管反向电流从零上升至其峰值IＲM,ＰN结电压则略有一些减小但仍是正向的。由于二极管上的低电压，ｔa期间二极管上功率损耗很小。然而,开关器件中的功率耗散很高，这是因为功率开关器件在承受电路满电压的同时,还承载了全部的二极管反向电流，而ｔa期间二极管的反向电流是相当大的。
在t>t1之后,空间电荷区开始建立，少数载流子通过复合而消失,反向恢复电流迅速下降，下降速率为dirr／ｄt，在线路电感中产生较高的电动势,这个电势与电源电压一起加在二极管及与其反并联的功率开关器件上,所以二极管及功率开关器件承受很高的反向电压VRM。从t1到t２这段时间称为复合时间ｔb,测试标准规定，t２由电流在0.9IRM与0.25ＩRＭ处的连线在时间轴上的交点决定。从ｔ0到t2这段时间称为反向恢复时间trr,ｔb与ta之比即为二极管的软度因子S。可见，t1之后二极管基区剩余越多的少数载流子，即复合时间tb越长,二极管的软度因子就越大。
２.2 反向恢复参数分析
通常用软度因子Ｓ(Ｓoftｎeｓs ｆaｃｔoｒ）来描述反向恢复的软硬特性:
(2）
反向恢复电流的下降速度dirｒ/dt也是一个很重要的参数。若dirr／ｄt过大，由于线路存在电感Ｌ，则会使反向峰值电压VRM过高,有时出现强烈振荡,致使二极管或开关器件损坏。VRM与ｄirr／ｄｔ的关系
如下。?(3）
其中，L为电路总电感,VL附加感生电势。?可以推导出diｒr/dt、ＶRM、ＩRＭ及ＱR与软度因子Ｓ的关系如下：? (4）
(５）
(6)?（７）?由式3~７可见,提高二极管的软度因子Ｓ，可以显著减小反向恢复的dirr/dt、IＲM及VRM。例如,对于相同的反向恢复时间tｒr，如果软度因子S由目前的0.3提高到１．0，则dirr／ｄt和附加感生电势VL可以降低７0%,IRM和
2.３软度因子的影响因素ＱR可以降低35%,这将大大提高功率器件及电路的可靠性与稳定性。?
由软度因子定义可知，它其实就是反映二极管在反向恢复的tｂ过程中基区少子因复合而消失的时间长短。所以，软度因子与少子寿命控制方法、基区宽度和扩散浓度分布、元件结构及结构参数等有密切的关系。在空间电荷区扩展后的剩余基区内驻留更多的残存电荷,并驻留更长的时间将提高软度因子。
2．4 提高软度因子的主要方法
提高软度因子主要从两方面着手,一是选择合适的少子寿命控制方法。在诸多少子寿命控制方法中,
扩金器件的软度因子较大，但漏电流大，高温特性差；而电子辐照器件软度因子最小，但高温特性好。因此需要根据实际情况,权衡利弊，折中考虑。二是在二极管的结构设计上做文章，能够提高软度因子的二极管结构有多种,如自调节发射效率结构、凹形阶梯阴极短路结构、辅助二极管结构、外延二极管结构及外延双基区结构等。其中效果最为显著的是具有外延双基区双基区结构的二极管。
3 双基区二极管的结构及工作原理?双基区二极管主要特点是它的基区由N－区和Ｎ区两部分组成，N-是原始硅片的轻掺杂衬底区,N区则为较重掺杂区，掺杂浓度高于N－区，但远低于N+区。我们称N基区为缓冲基区或缓冲层。Ｎ区通常用外延方法获得,我们为条件所限,采用了传统的扩散方法制作。?双基区结构可以显著改善二极管的软度,这是由于缓冲层的杂质浓度高于衬底的浓度,在反向恢复过程中使得耗尽区到达缓冲层后扩展明显减慢。这样,经过少数载流子存储时间之后，在缓冲层中还有大量的载流子未被复合或抽走,使得复合时间相应增加，从而提高了二极管的软度因子。为此，有两个条件需要满足:一是二极管的Ｎ基区必须足够窄，以保证额定电压下的空间电荷区展宽能够进入缓冲层;二是缓冲层的浓度应适宜，浓度不宜过高，以保证缓冲层具有电导调制效应,但也不宜过低,以保证空间电荷区不会穿通缓冲层。?这种双基区二极管的横截面结构及浓度分布如图2和图3所示。
?
?二极管的阳极则由轻掺杂的P区与重掺杂的Ｐ＋区镶嵌组成,该Ｐ－P+结构可以控制空穴注入效应，从而达到控制自调节发射效率和缩短反向恢复时间的目的。Ｐ区和P＋区的杂质浓度及结深主要考虑保证二极管不仅具有足够的反向阻断能力，而且在低电流密度下空穴注入效率低，大电流密度下才有高注入效率。低的空穴注入效率使阳极侧注入载流子浓度下降，转入阻断状态时，PN结处较早夹断，在规定电流换向速度ｄi/dｔ下,反向峰值电流小,同时，由于基区中性部分仍有较多载流子存在,使软度因子
4实验方案及工艺流程得到改善。二极管的阴极则与一般二极管相同，由重掺杂的N+区构成。?
?为便于实验比较，我们主要设计了4种实验方案：结构上分为双基区结构的二极管和普通结构的传统PIN二极管２种；少子寿命控制方法分为扩金和电子辐照２种。如此产生4种组合方案。4种方案采
用了电阻率和片厚完全相同的原始硅片,除了传统ＰＩN二极管没有Ｎ缓冲层外，其余的P、Ｐ+、N+等的扩散浓度和结深、以及工艺过程都完全一样,最终片厚也一样。?根据管芯的设计要求，制订双基区二极管的工艺流程如下图所示。?
扩磷(N缓冲层）→磨片→扩铝(P) →氧化，光刻
→
扩硼（P+）→氧化→扩磷 (Ｎ→扩金
→
割圆→烧结→蒸铝→退火
→
磨角保护→芯片测试→封装→成品测试
5 实验结果?对上述4种方案进行了实验,并将实验结果进行了测试比对。测试条件如
下:?在正向峰值电流IＦM＝１000A的条件下测试正向峰值压降VFM;在正向电流IFＭ＝8０A，反向电压VR＝1０0V，正向电流下降速率dｉF／dｔ=４0A／μｓ的条件下测试反向恢复时间trr以及反向峰值恢复电流IRM;并分别于室温及15０℃下测试反向重复峰值电压VRRM=２００0V下的漏电流IRRM。测试结果如表1所示,表中数据为多个样品所测数据的平均值，编号代表不同结构与工艺的分类号，其含义如下：? 1 双基区结构二极管，扩金控制少子寿命;
2 双基区结构二极管,电子辐照控制少子寿命;?
3 传统PＩN二极管,扩金控制少子寿
4传统PIN二极管，电子辐照控制少子寿命。
命;?
从表１的数据可以看出,双基区二极管（表中1、2类)较传统PIＮ二极管（表中3、4类）具有较小的反向恢复时间、反向恢复峰值电流和diｒｒ/ｄt，其软度因子也大大提高,但是它的正向压降略大，
尤其是采用电子辐照控制少子寿命的二极管。而采用扩金方法控制少子寿命的二极管与采用电子辐照方法控制少子寿命的二极管相比较,扩金二极管具有较小的正向压降、反向恢复时间和反向恢复峰值电流,较大的软度因子，diｒｒ/dt也偏小，只是反向漏电流偏大,所以具有双基区结构的二极管最好选用扩金的方法来控制少子寿命。
表１双基区二极管的测试结果?分类编号样品数量（个) 正向压降ＶFＭ（V）反向恢复时间trr(μs) 软度因子S=tb／ta 反向恢复峰值电流ＩRM（A) dirr/ｄt（A／μs）漏电流IRＲM(mＡ）(@ VＲＲM=2000Ｖ)
分类编号样品
数量
(个)
正向压
降V FM
（V)
反向恢
复时间
ｔrr(μ
s)
软度
因子
S＝t b／
t a
反向恢复
峰值电流
I RM（Ａ）
ｄｉrr/
ｄt
(Ａ/μ
s)
漏电流ＩＲＲＭ
(mA）
(@ V RＲＭ＝２
000V)
25℃15０℃
１１0 １.88 １.２１.00 ９.4 15.6 0．22 10０
2 5 2．57 1．24 0．55 14.９33．9 0.17 ６5
３10 1.72 1.95 0.5 17.8 27.4 0．３5 ４2
4 5 1．98 １．8 0.2９18.8 47．０0.33 23
?表中第1～2类的150℃下漏电流的数据取的是样品中示数最小的值。
６结论
双基区结构二极管比传统PIN二极管显示了较小的反向恢复时间、反向恢复峰值电流和diｒr/dt，并且在很大程度上提高了软度因子。可见，N缓冲层对二极管的反向恢复特性产生了较大的影响,但同时,缓冲层二极管的反向漏电流要明显地比传统PIN二极管大得多,高温情况下尤其如此。由于时间问题，我们仅做了一批较系统的比较实验，很多问题尚未进一步探讨，我们预计,通过进一步优化设计和改进工艺,双基区结构二极管的反向漏电流问题可望得到改善,反向恢复软度可望得到进一步提高。
快恢复二极管 快恢复二极管 快恢复二极管（简称FRD）是一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管，主要应用于开关电源、PWM脉宽调制器、变频器等电子电路中，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。 通常，5~20A的快恢复二极管管采用TO–220FP塑料封装，20A 以上的大功率快恢复二极管采用顶部带金属散热片的TO–3P塑料封装，5A以下的快恢复二极管则采用DO–41、DO–15或DO–27等规格塑料封装。 采用TO–220或TO–3P封装的大功率快恢复二极管，有单管和双管之分。双管的管脚引出方式又分为共阳和共阴
1．性能特点 1）反向恢复时间 反向恢复时间tr的定义是：电流通过零点由正向转换到规定低值的时间间隔。它是衡量高频续流及整流器件性能的重要技术指标。反向恢复电流的波形如图1所示。IF为正向电流，IRM为最大反向恢复电流。Irr为反向恢复电流，通常规定Irr=0.1IRM。当t≤t0时，正向电流I=IF。当t＞t0时，由于整流器件上的正向电压突然变成反向电压，因此正向电流迅速降低，在t=t1时刻，I=0。然后整流器件上流过反向电流IR，并且IR逐渐增大；在t=t2时刻达到最大反向恢复电流IRM 值。此后受正向电压的作用，反向电流逐渐减小，并在t=t3时刻达到规定值Irr。从t2到t3的反向恢复过程与电容器放电过程有相似之处。 2）快恢复、超快恢复二极管的结构特点 快恢复二极管的内部结构与普通二极管不同，它是在P型、N型硅材料中间增加了基区I，构成P-I-N硅片。由于基区很薄，反向恢复电荷很小，不仅大大减小了trr值，还降低了瞬态正向压降，使管子能承受很高的反向工作电压。快恢复二极管的反向恢复时间一般为几百纳秒，正向压降约为0.6V，正向电流是几安培至几千安培，反向峰值电压可达几百到几千伏。超快恢复二极管的反向恢复电荷进一步减小，使其trr可低至几十纳秒。
(RS1A~RS1M) SMA A Fast Recovery rectifiers Major Ratings and Characteristics I F(AV) 1.0 A V RRM50 V to 1000 V I FSM30 A t rr150nS, 250nS, 500nS V F 1.3 V T j max.150 °C Features ●Low profile package ●Ideal for automated placement ●Glass passivated chip junction ●Fast switching for high efficiency ●High forward surage capability ●High temperatrue soldering： 260℃/10 seconds at terminals ●Component in accordance to RoHS 2002/95/1 and WEEE 2002/96/EC Mechanical Date ●Case: JEDEC DO-214AC molded plastic over glass passivated chip ●Terminals: Solder plated, solderable per J-STD-002B and JESD22-B102D ●Polarity: Laser band denotes cathode end Maximum Ratings & Thermal Characteristics & Electrical Characteristics (TA = 25 °C unless otherwise noted) Symbol(RS1A)(RS1B)(RS1D)(RS1G)(RS1J)(RS1K)(RS1M)UNIT Maximum repetitive peak reverse voltage V RRM501002004006008001000V Maximum RMS voltage V RMS3570140280420560700V Maximum DC blocking voltage V DC501002004006008001000V Maximum average forward rectified current I F(AV)1A Peak forward surge current 8.3 ms single half sine-wave superimposed on rated load I FSM30A Maximum instantaneous forwad voltage at 1.0V F 1.3V Maximum DC reverse current T A = 25 ℃at Rated DC blocking voltage T A = 125℃I R 5.0μA 50μA Maximum reverse recovery time at I F = 0.5 A , I R = 1.0 A , I rr = 0.25 A t rr150250500nS Typical junction capacitance at 4.0 V ,1MHz C J118pF Thermal resistance from junction to ambient RθJA75℃/ W Operating junction and storage temperature range T J,T STG–55 to +150 ℃- 1 - https://www.doczj.com/doc/8f8678467.html,
快速软恢复二极管的发展现状 2005-1-19 清华大学核能设计研究院张海涛张斌 随着电力电子技术的发展，各种变频电路、斩波电路的应用不断扩大，这些电力电子电路中的主回路不论是采用换流关断的晶闸管，还是采用有自关断能力的新型电力电子器件，如GTO，MCT，IGBT等，都需要一个与之并联的快速二极管，以通过负载中的无功电流，减小电容的充电时间，同时抑制因负载电流瞬时反向而感应的高电压。由于这些电力电子器件的频率和性能不断提高，为了与其关断过程相匹配，该二极管必须具有快速开通和高速关断能力，即具有短的反向恢复时间trr，较小的反向恢复电流IRRM和软恢复特性。 在高压、大电流的电路中，传统的PIN二极管具有较好的反向耐压性能，且正向时它可以在很低的电压下就会导通较大的电流，呈现低阻状态。然而，正向大注入的少数载流子的存在使得少子寿命较长，二极管的开关速度相应较低，为提高其开关速度，可采用掺杂重金属杂质和通过电子辐照的办法减小少子寿命，但这又会不同程度的造成二极管的硬恢复特性，在电路中引起较高的感应电压，对整个电路的正常工作产生重要影响。因而，开发高频高压快速软恢复大功率二极管已成为一个非常重要和迫切的任务，具有重要的现实意义。 1.快速软恢复二极管的现状 目前，国内快速二极管的水平已达到3000A/4500V，5 s，但是各整流器生产单位在减小二极管的反向恢复时间的同时，一般并不注意提高其软恢复性能。现在这些二极管一般采用电子辐照控制少子寿命,其软度因子在0.35左右，特性很硬。国内快速软恢复二极管的研制现状如表1所示。 国际上快速二级管的水平已达到2500A/3000V，300ns，软度因子较小。采用外延工艺制作的快恢复二极管的软度因子较大（0.7），但它必须采用小方片串并联的方式使用，以达到大电流、高电压的目的。这样做不仅增加了工艺的复杂性，而且使产品的可靠性变差。我国的外延工艺水平较低，尚停留在研究阶段，成品率较低，相对成本较高；而采用电力半导体常规工艺制作的快恢复二极管的软度因子较小。国外快速软恢复二极管的研制现状如表2所示。 2.快速软恢复二极管的工作原理及影响因素 恢复过程很短的二极管，特别是反向恢复过程很短的二极管称为快速恢复二极管（Fast Recovery Diode）。高频化的电力电子电路
整流电路由于频率很低，故只对耐压有要求，只要耐压能满足，肯定是可以代用的，且快恢复二极管也有用于整流的情况，就是在开关电源次级整流部份，由于频率较高，只能使用快恢复二极管整流，否则由于二极管损耗太大会造成电源整体效率降低，严重时会烧毁二极管。另外快恢复二极管的价格较整流二极管贵很多，耐压越高越贵，所以一般是不会拿快恢复二代管使用的。当然，如果你手头上只有快恢复二极管而没有一般整流管时，想怎么用就怎么用，只要耐压足够即可。 提问者评价 首先谢谢你的回答！！！ 是的，没有刚好合适耐压的整流二极管。所有用快恢复代替的 肖特基二极管和快恢复二极管的区别 快恢复二极管是指反向恢复时间很短的二极管（5us以下），工艺上多采用掺金措施，结构上有采用PN结型结构，有的采用改进的PIN结构。其正向压降高于普通二极管（1-2V），反向耐压多在1200V以下。从性能上可分为快恢复和超快恢复两个等级。前者反向恢复时间为数百纳秒或更长，后者则在100纳秒以下。 肖特基二极管是以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管，简称肖特基二极管(Schottky Barrier Diode），具有正向压降低（0.4--0.5V）、反向恢复时间很短（10-40纳秒），而且反向漏电流较大，耐压低，一般低于150V，多用于低电压场合。 这两种管子通常用于开关电源。 肖特基二极管和快恢复二极管区别：前者的恢复时间比后者小一百倍左右，前者的反向恢复时间大约为几纳秒~！ 前者的优点还有低功耗，大电流，超高速~！电气特性当然都是二极管阿~！ 快恢复二极管在制造工艺上采用掺金,单纯的扩散等工艺,可获得较高的开关速度,同时也能得到较高的耐压.目前快恢复二极管主要应用在逆变电源中做整流元件. 肖特基二极管：反向耐压值较低40V-50V，通态压降0.3-0.6V，小于10nS 的反向恢复时间。它是具有肖特基特性的“金属半导体结”的二极管。其正向起始电压较低。其金属层除材料外，还可以采用金、钼、镍、钛等材料。其半导体材料采用硅或砷化镓，多为N型半导体。这种器件是由多数载流子导电的，所以，其反向饱和电流较以少数载流子导电的PN结大得多。由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微，所以其频率响仅为RC时间常数限制，因而，它是高频和快速开关的理想器件。其工作频率可达100GHz。并且，MIS（金属－绝缘体－半导体）肖特基二极管可以用来制作太阳能电池或发光二极管。
肖特基二极管和快恢复二极管又什么区别 快恢复二极管是指反向恢复时间很短的二极管（5us以下），工艺上多采用掺金措施，结构上有采用PN结型结构，有的采用改进的PIN结构。其正向压降高于普通二极管（1-2V），反向耐压多在1200V以下。从性能上可分为快恢复和超快恢复两个等级。前者反向恢复时间为数百纳秒或更长，后者则在100纳秒以下。 肖特基二极管是以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管，简称肖特基二极管(Schottky Barrier Diode），具有正向压降低（0.4--0.5V）、反向恢复时间很短（10-40纳秒），而且反向漏电流较大，耐压低，一般低于150V，多用于低电压场合。 这两种管子通常用于开关电源。 肖特基二极管和快恢复二极管区别：前者的恢复时间比后者小一百倍左右，前者的反向恢复时间大约为几纳秒~！ 前者的优点还有低功耗，大电流，超高速~！电气特性当然都是二极管阿~！ 快恢复二极管在制造工艺上采用掺金,单纯的扩散等工艺,可获得较高的开关速度,同时也能得到较高的耐压.目前快恢复二极管主要应用在逆变电源中做整流元件. 肖特基二极管：反向耐压值较低40V-50V，通态压降0.3-0.6V，小于10nS的反向恢复时间。它是具有肖特基特性的“金属半导体结”的二极管。其正向起始电压较低。其金属层除材料外，还可以采用金、钼、镍、钛等材料。其半导体材料采用硅或砷化镓，多为N型半导体。这种器件是由多数载流子导电的，所以，其反向饱和电流较以少数载流子导电的PN结大得多。由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微，所以其频率响仅为RC时间常数限制，因而，它是高频和快速开关的理想器件。其工作频率可达100GHz。并且，MIS（金属－绝缘体－半导体）肖特基二极管可以用来制作太阳能电池或发光二极管。 快恢复二极管：有0.8-1.1V的正向导通压降，35-85nS的反向恢复时间，在导通和截止之间迅速转换，提高了器件的使用频率并改善了波形。快恢复二极管在制造工艺上采用掺金,单纯的扩散等工艺,可获得较高的开关速度,同时也能得到较高的耐压.目前快恢复二极管主要应用在逆变电源中做整流元件
1.塑封整流二极管 序号型号IF VRRM VF Trr 外形 A V V μs 1 1A1-1A7 1A 50-1000V 1.1 R-1 2 1N4001-1N4007 1A 50-1000V 1.1 DO-41 3 1N5391-1N5399 1.5A 50-1000V 1.1 DO-15 4 2A01-2A07 2A 50-1000V 1.0 DO-15 5 1N5400-1N5408 3A 50-1000V 0.95 DO-201AD 6 6A05-6A10 6A 50-1000V 0.95 R-6 7 TS750-TS758 6A 50-800V 1.25 R-6 8 RL10-RL60 1A-6A 50-1000V 1.0 9 2CZ81-2CZ87 0.05A-3A 50-1000V 1.0 DO-41 10 2CP21-2CP29 0.3A 100-1000V 1.0 DO-41 11 2DZ14-2DZ15 0.5A-1A 200-1000V 1.0 DO-41 12 2DP3-2DP5 0.3A-1A 200-1000V 1.0 DO-41 13 BYW27 1A 200-1300V 1.0 DO-41 14 DR202-DR210 2A 200-1000V 1.0 DO-15 15 BY251-BY254 3A 200-800V 1.1 DO-201AD 16 BY550-200～1000 5A 200-1000V 1.1 R-5 17 PX10A02-PX10A13 10A 200-1300V 1.1 PX 18 PX12A02-PX12A13 12A 200-1300V 1.1 PX 19 PX15A02-PX15A13 15A 200-1300V 1.1 PX 20 ERA15-02～13 1A 200-1300V 1.0 R-1 21 ERB12-02～13 1A 200-1300V 1.0 DO-15 22 ERC05-02～13 1.2A 200-1300V 1.0 DO-15 23 ERC04-02～13 1.5A 200-1300V 1.0 DO-15 24 ERD03-02～13 3A 200-1300V 1.0 DO-201AD 25 EM1-EM2 1A-1.2A 200-1000V 0.97 DO-15 26 RM1Z-RM1C 1A 200-1000V 0.95 DO-15 27 RM2Z-RM2C 1.2A 200-1000V 0.95 DO-15 28 RM11Z-RM11C 1.5A 200-1000V 0.95 DO-15 29 RM3Z-RM3C 2.5A 200-1000V 0.97 DO-201AD 30 RM4Z-RM4C 3A 200-1000V 0.97 DO-201AD 2.快恢复塑封整流二极管 序号型号IF VRRM VF Trr 外形 A V V μs （1）快恢复塑封整流二极管 1 1F1-1F7 1A 50-1000V 1.3 0.15-0.5 R-1 2 FR10-FR60 1A-6A 50-1000V 1. 3 0.15-0.5 3 1N4933-1N4937 1A 50-600V 1.2 0.2 DO-41 4 1N4942-1N4948 1A 200-1000V 1.3 0.15-0. 5 DO-41 5 BA157-BA159 1A 400-1000V 1.3 0.15-0.25 DO-41 6 MR850-MR858 3A 100-800V 1.3 0.2 DO-201AD
肖特基二极管和快恢复二极管有什么区别 肖特基二极管的基本原理是：在金属（例如铅）和半导体（N型硅片）的接触面上，用已形成的肖特基来阻挡反向电压。肖特基与PN结的整流作用原理有根本性的差异。其耐压程度只有40V 左右。其特长是：开关速度非常快：反向恢复时间特别地短。因此，能制作开关二极管和低压大电流整流二极管。 肖特基二极管(Schottky Barrier Diode) 它是具有肖特基特性的“金属半导体结”的二极管。其正向起始电压较低。其金属层除钨材料外，还可以采用金、钼、镍、钛等材料。其半导体材料采用硅或砷化镓，多为型半导体。这种器件是由多数载流子导电的，所以，其反向饱和电流较以少数载流子导电的PN结大得多。由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微，所以其频率响仅为RC时间常数限制，因而，它是高频和快速开关的理想器件。其工作频率可达100GHz。并且，MIS（金属－绝缘体－半导体）肖特基二极管可以用来制作太阳能电池或发光二极管。 肖特基二极管(Schottky Diodes)：肖特基二极管利用金属与半导体接触所形成的势垒对电流进行控制。它的主要特点是具有较低的正向压降（0.3V至0.6V）；另外它是多子参与导电，这就比少子器件有更快的反应速度。肖特基二极管常用在门电路中作为三极管集电极的箝位二极管，以防止三极管因进入饱和状态而降低开关速度。 肖特基势垒二极管SBD（Schottky Barrier Diode，简称肖特基二极管）是近年来间世的低功耗、大电流、超高速半导体器件。其反向恢复时间极短（可以小到几纳秒），正向导通压降仅0.4V 左右，而整流电流却可达到几千安培。这些优良特性是快恢复二极管所无法比拟的。中、小功率肖特基整流二极管大多采用封装形式。 1．结构原理 综上所述，肖特基整流管的结构原理与PN结整流管有很大的区别通常将PN结整流管称作结整流管，而把金属-半导管整流管叫作肖特基整流管，近年来，采用硅平面工艺制造的铝硅肖特基二极管也已问世，这不仅可节省贵金属，大幅度降低成本，还改善了参数的一致性。 肖特基整流管仅用一种载流子（电子）输送电荷，在势垒外侧无过剩少数载流子的积累，因此，不存在电荷储存问题（Qrr→0），使开关特性获得时显改善。其反向恢复时间已能缩短到10ns 以内。但它的反向耐压值较低，一般不超过去时100V。因此适宜在低压、大电流情况下工作。利用其低压降这特点，能提高低压、大电流整流（或续流）电路的效率。 快恢复二极管是指反向恢复时间很短的二极管（5us以下），工艺上多采用掺金措施，结构上有采用PN结型结构，有的采用改进的PIN结构。其正向压降高于普通二极管（1-2V），反向耐压多在1200V以下。从性能上可分为快恢复和超快恢复两个等级。前者反向恢复时间为数百纳秒或更长，后者则在100纳秒以下。 肖特基二极管是以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管，简称肖特基二极管(Schottky Barrier Diode)，具有正向压降低（0.4—1.0V）、反向恢复时间很短（0-10纳秒），而且反向漏电流较大，耐压低，一般低于150V，多用于低电压场合。
快恢复二极管参数 型号品牌电流电压时间极性参考售价IN5817 GJ 1A 20V 10ns 0.40 IN5819 GJ 1A 40V 10ns 0.50 IN5819 MOT 1A 40V 10ns 1.00 IN5822 MOT 3A 40V 10ns 1.80 21D-06 FUI 3A 60V 10ns 1.20 SBR360 GI 3A 60V 10ns 0.80 C81-004 FUI 3A 40V 10ns 1.20 8TQ080 IR 8A 80V 10ns 单管 3.50 MBR1045 MOT 10A 45V 10ns 单管 1.50 MBR1545CT MOT 15A 45V 10ns 双管 3.00 MBR1654 MOT 16A 45V 10ns 双管 3.50 16CTQ100 IR 16A 100V 10ns 双管 5.50 MBR2035CT MOT 20A 35V 10ns 双管 4.00 MBR2045CT MOT 20A 45V 10ns 双管 4.00 MBR2060CT MOT 20A 60V 10ns 双管 6.50 MBR20100CT IR 20A 100V 10ns 双管7.50 025CTQ045 IR 25A 45V 10ns 双管 4.80 30CTQ045 IR 30A 45V 10ns 双管 6.00 C85-009* FUI 20A 90V 10ns 双管 2.50 D83-004* FUI 30A 40V 10ns 双管 4.80 D83-009* FUI 30A 90V 10ns 双管47.00 MBR4060* IR 40A 60V 10ns 双管 3.50 MBR30045 MOT 300A 45V 10ns 35.00 MUR120 MOT 1A 200V 35ns 1.80 MUR160 MOT 1A 600V 35ns 1.80 MUR180 MOT 1A 800V 35ns 2.80 MUR460 MOT 4A 600V 35ns 2.50 BYV95 PHI 1.5A 1000V 250ns 1.20 BYV27-50 PHI 2A 55V 25ns 0.60 BYV927-100 PHI 2A 100V 25ns 0.80 BYV927-300 PHI 2A 300V 25ns 1.20 BYW76 PHI 3A 1000V 200ns 1.20 BYT56G PHI 3A 600V 100ns 1.20 BYT56M PHI 3A 1000V 100ns 1.50 BYV26C PHI 1A 600V 30ns 0.60 BYV26E PHI 1A 1000V 30ns 0.90 FR607 GI 6A 1000V 200ns 1.80 MUR8100 MOT 8A 1000V 35ns 单管 4.50 HFA15TB60 IR 15A 600V 35ns 单管 3.50
常用稳压二极管技术数据
型号 Hz4B2 HZ4C1 HZ6 HZ6A HZ6C3 HZ7 HZ7A HZ7B HZ9A HZ9CTA HZ11 HZ12 HZ12B HZ12B2 HZ18Y HZ20-1 HZ27 HZT33-02 RD2.0E(B) RD2.7E RD3.9EL1 RD5.6EN1 RD5.6EN3 RD5.6EL2 RD6.2E(B) RD7.5E(B) RD10EN3 RD11E(B) RD12E RD12F RD13EN1 RD15EL2 RD24E RD24F RD36EL1 最 大 功 耗 稳定电压(V) (mW) 最小值 最大值 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 400 500 400 500 500 500 500 500 500 500 500 500 1000 500 500 400 400 500 3.8 4.0 5.5 5.2 6 6.9 6.3 6.7 7.7 8.9 9.5 11.6 12.4 12.6 16.5 18.86 27.2 31 1.88 2.5 3.7 5.2 5.6 5.5 5.88 7.0 9.7 10.1 11.74 11.19 12 13.8 22 24 32 4.0 4.2 5.8 5.7 6.4 7.2 6.9 7.3 8.5 9.7 11.9 14.3 13.4 13.1 18.5 19.44 28.6 33.5 2.12 2.93 4 5.5 5.9 5.7 6.6 7.9 10.0 11.8 12.35 11.77 12.7 14.6 25 28 34 代 换 型 号 电流(mA) 新型号 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 2 2 5 20 20 20 20 20 20 20 20 20 15 10 20 10 15 10 10 15 2CW102 2CW102 2CW103 2CW103 2CW104 2CW105 2CW105 2CW105 2CW106 2CW107 2CW109 2CW111 2CW111 2CW111 2CW113 2CW114 2CW117 2CW119 2CW100 2CW101 2CW102 2CW103 2CW104 2CW103 2CW104 2CW105 2CW108 2CW109 2CW110 2CW109 2CW110 2CW112 2CW116 2CW117 2CW119 国产稳压管 旧型号 2CW21 2CW21 2CW21A 2CW21A 2CW21B 2CW21C 2CW21C 2CW21C 2CW21D 2CW21E 2CW21G 2CW21H 2CW21H 2CW21H 2CW21J 2CW21K 2CW21L 2CW21M 2CW21P 2CW21S 2CW21 2CW21A 2CW21B 2CW21A 2CW21B 2CW21C 2CW21F 2CW21G 2CW21H 2CW21G 2CW21H 2CW21J 2CW21H 2CW21L 2CW21M 33-2 12A3 12C3 24-1 12A1 11A2 4B2 6A1 6B2 6B1 2B1 27-3 12B2 6C3 日立稳压 管 4B2 4C1 6B1
随着电力电子技术的发展，各种变频电路、斩波电路的应用不断扩大，这些电力电子电路中的主回路不论是采用换流关断的晶闸管，还是采用有自关断能力的新型电力电子器件，如GTO，MCT，IGBT等，都需要一个与之并联的快速二极管，以通过负载中的无功电流，减小电容的充电时间，同时抑制因负载电流瞬时反向而感应的高电压。由于这些电力电子器件的频率和性能不断提高，为了与其关断过程相匹配，该二极管必须具有快速开通和高速关断能力，即具有短的反向恢复时间trr，较小的反向恢复电流IRRM和软恢复特性。 在高压、大电流的电路中，传统的PIN二极管具有较好的反向耐压性能，且正向时它可以在很低的电压下就会导通较大的电流，呈现低阻状态。然而，正向大注入的少数载流子的存在使得少子寿命较长，二极管的开关速度相应较低，为提高其开关速度，可采用掺杂重金属杂质和通过电子辐照的办法减小少子寿命，但这又会不同程度的造成二极管的硬恢复特性，在电路中引起较高的感应电压，对整个电路的正常工作产生重要影响。 目前现状 目前，国内快速二极管一般采用电子辐照控制少子寿命,其软度因子在 0.35左右，特性很硬。国际上快速二级管的水平已达到2500A/3000V，300ns，软度因子较小。采用外延工艺制作的快恢复二极管的软度因子较大（0.7），但它必须采用小方片串并联的方式使用，以达到大电流、高电压的目的。这样做不仅增加了工艺的复杂性，而且使产品的可靠性变差。我国的外延工艺水平较低，尚停留在研究阶段，成品率较低，相对成本较高；而采用电力半导体常规工艺制作的快恢复二极管的软度因子较小。 工作原理及影响因素 恢复过程很短的二极管，特别是反向恢复过程很短的二极管称为快速恢复二极管（Fast Recovery Diode）。高频化的电力电子电路不仅要求快速恢复二极管的正向恢复特性较好，即正向瞬态压降小，恢复时间短；更要求反向恢复特性也较好，即反向恢复时间短，反向恢复电荷少，并具有软恢复特性。 开通特性 二极管的开通也有一个过程，开通初期出现较高的瞬态压降，经过一定时间后才能处于稳定状态，并具有很小的管压降。这就是说，二极管开通初期呈现出明显的“电感效应”，不能立即响应正向电流的变化。在正向恢复时间内，正在开通的二极管具有比稳态大的多的峰值电压UFP。当正向电流上升率超过50A/s时，在某些高压二极管中具有较高的瞬态压降。这一概念在缓冲电路中的快速应用时显得非常重要。 开通时二极管呈现的电感效应，除了器件内部机理的原因之外，还与引线长度、器件封装采用的磁性材料等因素有关。电感效应对电流的变化率最敏感，因此开通时二极管电流的上升率diF/dt越大，峰值电压UFP就越高，正向恢复时间也越长。 关断特性 所有的PN结二极管，在传导正向电流时，都将以少子的形式储存电荷。少子注入是电导调制的机理，它导致正向压降（VF）的降低，从这个意义上讲，它是有利的。但是当正在导通的二极管突然加一个反向电压时，由于导通时在PN结区有大量少数载流子存贮起来，故到截止时要把这些少数载流子完全抽出或是中和掉是需要一定时间的，即反向阻断能力的恢复需要经过一段时间，这个过程就是反向恢复过程，发生这一过程所用的时间定义为反向恢复时间
肖特基二极管和快恢复二极管又什么区别 （他们恢复时间都是很快的）： 快恢复二极管是指反向恢复时间很短的二极管（5us以下），工艺上多采用掺金措施，结构上有采用PN结型结构，有的采用改进的PIN结构。其正向压降高于普通二极管（1-2V）(此处为什么不提是什么材料？)，反向耐压多在1200V以下。从性能上可分为快恢复和超快恢复两个等级。前者反向恢复时间为数百纳秒或更长，后者则在100纳秒以下。 肖特基二极管是以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管，简称肖特基二极管(Schottky Barrier Diode），具有正向压降低（0.4--0.5V）（用这个方法可以判断出该器件）、反向恢复时间很短（10-40纳秒），而且反向漏电流较大，耐压低，一般低于150V，多用于低电压场合。 这两种管子通常用于开关电源。 肖特基二极管和快恢复二极管区别：前者的恢复时间比后者小一百倍左右，前者的反向恢复时间大约为几纳秒~！ 前者的优点还有低功耗，大电流，超高速~！电气特性当然都是二极管阿~！ 快恢复二极管在制造工艺上采用掺金,单纯的扩散等工艺,可获得较高的开关速度,同时也能得到较高的耐压.目前快恢复二极管主要应用在逆变电源中做整流元件. 肖特基二极管：反向耐压值较低40V-50V，通态压降0.3-0.6V，小于10nS的反向恢复时间。它是具有肖特基特性的“金属半导体结”的二极管。其正向起始电压较低。其金属层除材料外，还可以采用金、钼、镍、钛等材料。其半导体材料采用硅或砷化镓，多为N型半导体。这种器件是由多数载流子导电的，所以，其反向饱和电流较以少数载流子导电的PN结大得多。由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微，所以其频率响仅为RC时间常数限制，因而，它是高频和快速开关的理想器件。其工作频率可达100GHz。并且，MIS（金属－绝缘体－半导体）肖特基二极管可以用来制作太阳能电池或发光二极管。 快恢复二极管：有0.8-1.1V的正向导通压降，35-85nS的反向恢复时间，在导通和截止之间迅速转换，提高了器件的使用频率并改善了波形。快恢复二极管在制造工艺上采用掺金,单纯的扩散等工艺,可获得较高的开关速度,同时也能得到较高的耐压.目前快恢复二极管主要应用在逆变电源中做整流元件. 想问一下，为何会有反向恢复时间
快恢复二极管参数大全 IN5817 GJ 1A 20V 10ns 0.40 IN5819 GJ 1A 40V 10ns 0.50 IN5819 MOT 1A 40V 10ns 1.00 IN5822 MOT 3A 40V 10ns 1.80 21D-06 FUI 3A 60V 10ns 1.20 SBR360 GI 3A 60V 10ns 0.80 C81-004 FUI 3A 40V 10ns 1.20 8TQ080 IR 8A 80V 10ns 单管3.50 MBR1045 MOT 10A 45V 10ns 单管1.50 MBR1545CT MOT 15A 45V 10ns 双管3.00 MBR1654 MOT 16A 45V 10ns 双管3.50 16CTQ100 IR 16A 100V 10ns 双管5.50 MBR2035CT MOT 20A 35V 10ns 双管4.00 MBR2045CT MOT 20A 45V 10ns 双管4.00 MBR2060CT MOT 20A 60V 10ns 双管6.50 MBR20100CT IR 20A 100V 10ns 双管7.50 025CTQ045 IR 25A 45V 10ns 双管4.80 30CTQ045 IR 30A 45V 10ns 双管6.00 C85-009* FUI 20A 90V 10ns 双管2.50 D83-004* FUI 30A 40V 10ns 双管4.80 D83-009* FUI 30A 90V 10ns 双管47.00 MBR4060* IR 40A 60V 10ns 双管3.50 MBR30045 MOT 300A 45V 10ns 35.00 MUR120 MOT 1A 200V 35ns 1.80 MUR160 MOT 1A 600V 35ns 1.80 MUR180 MOT 1A 800V 35ns 2.80 MUR460 MOT 4A 600V 35ns 2.50 BYV95 PHI 1.5A 1000V 250ns 1.20 BYV27-50 PHI 2A 55V 25ns 0.60 BYV927-100 PHI 2A 100V 25ns 0.80 BYV927-300 PHI 2A 300V 25ns 1.20 BYW76 PHI 3A 1000V 200ns 1.20 BYT56G PHI 3A 600V 100ns 1.20 BYT56M PHI 3A 1000V 100ns 1.50 BYV26C PHI 1A 600V 30ns 0.60
快速软恢复二极管（LLD）在PFC电路中的应用 1、定义 PFC(Power Factor Correction) 意思是“功率因数校正”，功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。功率因素可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因素值越大，代表其电力利用率越高。 2、解析与评价 （1）理想的二极管在承受反向电压时截止，不会有反向电流通过。而实际二极管正向导通时，PN结内的电荷被积累，当二极管承受反向电压时，PN结内积累的电荷将释放并形成一个反向恢复电流，它恢复到零点的时间与结电容等因素有关。反向恢复电流在变压器漏感和其他分布参数的影响下将产生较强烈的高频衰减振荡。因此，输出整流二极管的反向恢复噪声也成为开关电源中一个主要的干扰源。 （2）输出整流二极管会产生反向浪涌电流。二极管在正向导通时PN结内的电荷积累，二极管加反向电压时积累电荷将消失并产生反向电流。因为开关电流需经二极管整流，二极管由导通转变为截止的时间很短，在短时间内要让存储电荷消失就产生了反向电流的浪涌。由于直流输出线路中的分布电感，分布电容，浪涌引起了高频衰减振荡，这是一种差模噪声。 （3）在反向恢复期间，由于二极管的反向恢复特性，二极管的电流不能突变。此效应与一个电感等效。为了抑制二极管尖峰，需在二极管两端并联电容C或RC缓冲网络。 （4）开关电源中尖峰干扰主要来自功率开关管和二次侧整流二极管的开通和关断瞬间。具有容易饱和,储能能力弱等特点的饱和电感能有效抑制这种尖峰干扰。将饱和电感与整流二极管串联,在电流升高的瞬间,它呈现高阻抗,抑制尖峰电流,而饱和后其饱和电感量很小,损耗小。通常将这种饱和电抗器作为尖峰抑制器。 （5）输出整流二极管截止时有一个反向电流，其恢复到零点的时间与结电容等因素有关。它会在变压器漏感和其他分布参数的影响下产生很大的电流变化dirr/dt，产生较强的高频干扰，频率可达几十兆赫兹。 （6）一个好的PFC电路用的升压二极管，除了对自身功耗要低之外，更重要的是产生的尖峰电压要小。 APT的DQ系列二极管，在软恢复的处理上技术独特，反向恢复电流小，软度控制也很好，恢复无振荡，而且有出色的雪崩耐量，可靠性高。最适合用于PFC电路中做升压二极管。 DQ系列二极管的最大缺点Vf是略高，在PFC应用中并没有造成过大的功耗，不影响其软恢复优点的发挥。 APT快速软恢复二极管Qrr/VF的比较：APT15D60B(15A/600V/40ns)和APT15DQ60B(15A/600V/15ns)。
MAKO SEMICONDUCTOR CO.,LIMITED VOLTAGE: 50 TO 1000V CURRENT: 1.0A MAXIMUM RATINGS AND ELECTRICAL CHARACTERISTICS SYMBOL US 1A US 1B US 1D US 1G US 1J US 1K US 1M UNITS Maximum Repetitive Peak Reverse Voltage V RRM 501002004006008001000V Maximum RMS Voltage V RMS 3570140280420560700V Maximum DC Blocking Voltage V DC 501002004006008001000V Maximum Average Forward Rectified Current (T L =100o C) Peak Forward Surge Current (8.3ms single half sine-wave superimposed on rated load)Maximum Instantaneous Forward Voltage (at rated forward current) Maximum DC Reverse Current T a =25o C μA (at rated DC blocking voltage)T a =100o C μA Maximum Reverse Recovery Time (Note 1)trr nS Typical Junction Capacitance (Note 2) C J pF Typical Thermal Resistance (Note 3) R θ(ja)o C/W Storage and Operation Junction Temperature T STG ,T J o C Note: 1.Reverse recovery condition I F =0.5A, I R =1.0A,Irr=0.25A. 2.Measured at 1.0 MHz and applied voltage of 4.0V dc 3.Thermal resistance from junction to terminal mounted on 5×5mm copper pad area US1A THRU US1M SURFACE MOUNT ULTRA FAST SWITCHING RECTIFIER (Single-phase, half-wave, 60Hz, resistive or inductive load rating at 25o C, unless otherwise stated, for capacitive load,derate current by 20%) RATINGS I F(AV) 1.0 A I FSM 30A V F 1.0 1.4 1.7 V I R 5.020********* 32-50 to +150TECHNICAL SPECIFICATION
快恢复二极管FRD（Fast Recovery Diode）是近年来问世的新型半导体器件，具有开关特性好，反向恢复时间短、正向电流大、体积小、安装简便等优点。超快恢复二极管SRD （Super fast Recovery Diode），则是在快恢复二极管基础上发展而成的，其反向恢复时间trr值已接近于肖特基二极管的指标。它们可广泛用于开关电源、脉宽调制器（PWM）、不间断电源（UPS）、交流电动机变频调速（VVVF）、高频加热等装置中，作高频、大电流的续流二极管或整流管，是极有发展前途的电力、电子半导体器件。 1．性能特点 （1）反向恢复时间 反向恢复时间tr的定义是：电流通过零点由正向转换到规定低值的时间间隔。它是衡量高频续流及整流器件性能的重要技术指标。反向恢复电流的波形如图1所示。I F为正向电流，I RM为最大反向恢复电流。I rr为反向恢复电流，通常规定I rr=0.1I RM。当t≤t0时，正向电流I=I F。当t＞t0时，由于整流器件上的正向电压突然变成反向电压，因此正向电流迅速降低，在t=t1时刻，I=0。然后整流器件上流过反向电流I R，并且IR逐渐增大；在t=t2时刻达到最大反向恢复电流IRM值。此后受正向电压的作用，反向电流逐渐减小，并在t=t3时刻达到规定值Irr。从t2到t3的反向恢复过程与电容器放电过程有相似之处。 （2）快恢复、超快恢复二极管的结构特点 快恢复二极管的内部结构与普通二极管不同，它是在P型、N型硅材料中间增加了基区I，构成P-I-N硅片。由于基区很薄，反向恢复电荷很小，不仅大大减小了t rr值，还降低了瞬态正向压降，使管子能承受很高的反向工作电压。快恢复二极管的反向恢复时间一般为几百纳秒，正向压降约为0.6V，正向电流是几安培至几千安培，反向峰值电压可达几百到几千伏。超快恢复二极管的反向恢复电荷进一步减小，使其t rr可低至几十纳秒。 20A 以下的快恢复及超快恢复二极管大多采用TO-220封装形式。从内部结构看，可分成单管、对管（亦称双管）两种。对管内部包含两只快恢复二极管，根据两只二极管接法的不同，又有共阴对管、共阳对管之分。图2(a)是C 20-04型快恢复二极管（单管）的外形及内部结构。(b)图和(c)图分别是C92-02型（共阴对管）、MUR1680A型（共阳对管）超快恢复二极管的外形与构造。它们均采用TO-220塑料封装，主要技术指标见表1。 几十安的快恢复二极管一般采用TO-3P金属壳封装。更大容量（几百安～几千安）的管子则采用螺栓型或平板型封装形式。 2．检测方法 （1）测量反向恢复时间 测量电路如图3。由直流电流源供规定的IF，脉冲发生器经过隔直电容器C加脉冲信号，利用电子示波器观察到的t rr值，即是从I=0的时刻到I R=I rr时刻所经历的时间。 设器件内部的反向恢电荷为Q rr，有关系式 t rr≈2Q rr/I RM (5.3.1)
SF30AG - SF30JG 3.0A SUPER-FAST GLASS PASSIVATED RECTIFIER Features DO-201AD Dim Min Max A 25.40?B 7.209.50C 1.20 1.30D 4.80 5.30 All Dimensions in mm A A B C D Maximum Ratings and Electrical Characteristics @ T A = 25°C unless otherwise specified ·Glass Passivated Die Construction ·Diffused Junction ·Super-Fast Switching for High Efficiency ·High Current Capability and Low Forward Voltage Drop ·Surge Overload Rating to 125A Peak Low Reverse Leakage Current · Plastic Material: UL Flammability Classification Rating 94V-0 Mechanical Data ·Case: Molded Plastic ·Terminals: Plated Leads Solderable per MIL-STD-202, Method 208·Polarity: Cathode Band ·Marking: Type Number ·Weight: 1.12 grams (approx.)· Mounting Position: Any Single phase, half wave, 60Hz, resistive or inductive load.For capacitive load, derate current by 20%. Characteristic Symbol SF30AG SF30BG SF30CG SF30DG SF30FG SF30GG SF30 HG SF30JG Unit Peak Repetitive Reverse Voltage Working Peak Reverse Voltage DC Blocking Voltage V RRM V RWM V R 50100150200300400500600V RMS Reverse Voltage V R(RMS) 35 70 100 140 210 280 350 420 V Average Rectified Output Current (Note 1)@ T A = 55°C I O 3.0A Non-Repetitive Peak Forward Surge Current 8.3ms Single half sine-wave Superimposed on Rated Load (JEDEC Method)I FSM 125 A Forward Voltage @ I F = 3.0A V FM 0.95 1.3 1.5 V Peak Reverse Current @ T A = 25°C at Rated DC Blocking Voltage @ T A = 100°C I RM 5.0100 m A Reverse Recovery Time (Note 3)t rr 35 40 50ns Typical Junction Capacitance (Note 2) C j 75 50 pF Typical Thermal Resistance Junction to Ambient R q JA 32K/W Operating and Storage Temperature Range T j,T STG -65 to +150 °C Notes: 1.Valid provided that leads are maintained at ambient temperature at a distance of 9.5mm from the case. 2.Measured at 1.0MHz and applied reverse voltage of 4.0V DC. 3.Measured with I F = 0.5A, I R = 1.0A,I rr = 0.25A. See Figure 5.