碳化硅(SiC)二極管模塊是近年來功率電子領(lǐng)域的重大突破,其性能遠(yuǎn)超傳統(tǒng)硅基二極管。SiC材料的禁帶寬度(3.26eV)和臨界擊穿電場強(qiáng)度(10倍于硅)使其能夠承受更高的工作溫度和電壓,同時實(shí)現(xiàn)低導(dǎo)通損耗。例如,SiC肖特基二極管模塊的反向恢復(fù)電流幾乎為零,可大幅降低高頻開關(guān)損耗,適用于電動汽車電驅(qū)系統(tǒng)和大功率充電樁。此外,SiC模塊的耐溫能力可達(dá)200°C以上,明顯提升了系統(tǒng)可靠性。盡管成本較高,但SiC二極管模塊在新能源發(fā)電、航空航天等**領(lǐng)域的應(yīng)用日益***,成為未來功率電子技術(shù)的重要發(fā)展方向。 SEMIKRON整流二極管模塊具有出色的抗浪涌能力,適用于工業(yè)變頻器和高壓直流輸電系統(tǒng)。遼寧檢波二極管
面接觸型二極管:面接觸型二極管的PN結(jié)接觸面積大,可以通過較大的電流,也能承受較高的反向電壓,適宜在整流電路中使用。
平面型二極管:平面型二極管在脈沖數(shù)字電路中作開關(guān)管使用時PN結(jié)面積小,用于大功率整流時PN結(jié)面積較大。
穩(wěn)壓管:穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管是一種特殊的面接觸型半導(dǎo)體硅二極管,具有穩(wěn)定電壓的作用。
光電二極管:光電二極管光電二極管又稱光敏二極管。它的管殼上備有一個玻璃窗口,以便于接受光照。其特點(diǎn)是,當(dāng)光線照射于它的PN結(jié)時,可以成對地產(chǎn)生自由電子和空穴,使半導(dǎo)體中少數(shù)載流子的濃度提高,在一定的反向偏置電壓作用下,使反向電流增加。因此它的反向電流隨光照強(qiáng)度的增加而線性增加。
發(fā)光二極管:發(fā)光二極管發(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(Light Emitting Diode)。和普通二極管相似,發(fā)光二極管也是由一個PN結(jié)構(gòu)成。
限幅二極管供應(yīng)商超快恢復(fù)二極管模塊可減少EMI噪聲,優(yōu)化電機(jī)驅(qū)動和逆變器的電磁兼容性。
工業(yè)電焊機(jī)、等離子切割機(jī)等設(shè)備頻繁啟停,產(chǎn)生瞬時浪涌電流。二極管模塊(如TVS陣列模塊)可快速鉗位過電壓,保護(hù)控制電路。例如,三相整流模塊搭配雪崩二極管模塊,能承受數(shù)千安培的瞬態(tài)電流,響應(yīng)時間達(dá)皮秒級。模塊的并聯(lián)設(shè)計均流特性優(yōu)異,避開單點(diǎn)失效。此外,水冷式二極管模塊(如Infineon的PrimePack)通過直接冷卻將功率密度提升50%,滿足大功率焊接設(shè)備的連續(xù)作業(yè)需求,有效延長設(shè)備壽命并降低維護(hù)成本。
多芯片并聯(lián)的均流原理大電流二極管模塊(如300A整流模塊)通常采用多芯片并聯(lián)設(shè)計,其均流能力取決于芯片參數(shù)匹配和封裝對稱性。模塊制造時會篩選正向壓降(Vf)偏差<2%的芯片,并通過銅排的星型拓?fù)洳季纸档图纳娮璨町悺@纾w凌的PrimePack模塊使用12個Si二極管芯片并聯(lián),每個芯片配備單獨(dú)綁定線,利用銅基板的低熱阻(0.1K/W)特性保持溫度均衡。動態(tài)均流則依賴芯片的負(fù)溫度系數(shù)(NTC)特性:當(dāng)某芯片電流偏大導(dǎo)致升溫時,其Vf降低會自然抑制電流增長,這種自調(diào)節(jié)機(jī)制使模塊在10ms短時過載下仍能保持電流分布偏差<15%。 二極管模塊的正向壓降隨溫度升高而減小,常溫下硅管約 0.7V,100℃時可能降至 0.5V。
穩(wěn)壓管是一種特殊的面接觸型半導(dǎo)體硅二極管,具有穩(wěn)定電壓的作用。穩(wěn)壓管與普通二極管的主要區(qū)別在于,穩(wěn)壓管是工作在PN結(jié)的反向擊穿狀態(tài)。通過在制造過程中的工藝措施和使用時限制反向電流的大小,能保證穩(wěn)壓管在反向擊穿狀態(tài)下不會因過熱而損壞。穩(wěn)壓管與一般二極管不一樣,它的反向擊穿是可逆的,只要不超過穩(wěn)壓管電流的允許值,PN結(jié)就不會過熱損壞,當(dāng)外加反向電壓去除后,穩(wěn)壓管恢復(fù)原性能,所以穩(wěn)壓管具有良好的重復(fù)擊穿特性。與分立二極管相比,模塊方案可減少 50% 以上的焊接點(diǎn),降低虛焊風(fēng)險。江崎二極管哪家便宜
緊湊型二極管模塊采用SMD封裝,節(jié)省PCB空間,適用于消費(fèi)電子和通信設(shè)備。遼寧檢波二極管
二極管伏安特性
二極管具有單向?qū)щ娦裕O管的伏安特性曲線如圖2所示 。二極管的伏安特性曲線在二極管加有正向電壓,當(dāng)電壓值較小時,電流極小;當(dāng)電壓超過0.6V時,電流開始按指數(shù)規(guī)律增大,通常稱此為二極管的開啟電壓;當(dāng)電壓達(dá)到約0.7V時,二極管處于完全導(dǎo)通狀態(tài),通常稱此電壓為二極管的導(dǎo)通電壓,用符號UD表示。
對于鍺二極管,開啟電壓為0.2V,導(dǎo)通電壓UD約為0.3V。在二極管加有反向電壓,當(dāng)電壓值較小時,電流極小,其電流值為反向飽和電流IS。當(dāng)反向電壓超過某個值時,電流開始急劇增大,稱之為反向擊穿,稱此電壓為二極管的反向擊穿電壓,用符號UBR表示。不同型號的二極管的擊穿電壓UBR值差別很大,從幾十伏到幾千伏。
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