二极管的概念

二极管的概念,第1张

二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode),在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子,这种电子器件按照外加电压的方向,具备单向电流传导性。一般来讲,晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。二极管的定义二极管是由管芯、管壳和两个电极构成。管芯就是一个PN结,在PN结的两端各引出一个引线,并用塑料、玻璃或金属材料作为封装外壳,就构成了晶体二极管,如下图所示。P区的引出的电极称为正极或阳极,N区的引出的电极称为负极或阴极。二极管的封装1、 插件封装和贴片封装1)插件封装(如下图)DO-41 (如:塑封1N4007/SR240/SR260、玻封1N47系列和BZX85C系列等)DO-35(34)(如:1N4148、BZX55C系列等)DO-15(如:塑封SR240、SR260等)DO-201AD(如:塑封SR340、SR360、SR540等)TO-220(如:肖特基MBR10100CT、MBR20100CT等)TO-92(如:S8050、SS8050、S8550、SS8550等)TO-251(如:2SB1412等)TO-126(如:B772、D882等)桥堆如KBP、KBL、KBU、KBJ、GBP、GBL、GBU、GBJ等都是插件封装的。2)贴片封装(如下图)SOT-23(如:MMBT3904、MMBT3906等)SOT-89(如:2SB772U等)SOD-123(如:1N4148W等)SOD-323(如:1N4148WS等)SOD-523(如:1N4148WT等)DO-214AC(SMA、SMX)(如:M7等)DO-214AA(SMB)(如:SK24等)DO-214AB(SMC)(如:SK34等)LL-34(如:LL4148等)SOD-123FL(如:RS07M等)MD-S(如:桥堆MB6S等)ABS(如:ABS10等)等等二极管的分类1、二极管按半导体材料分为2类:1)硅二极管(Si管)2)锗二极管(Ge管)2、二极管按封装安装形式分2类:1)插件封装2)贴片封装3、二极管按芯片焊接结构分为3类1)点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面,通以脉冲电流,使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起,形成一个“PN结”。2)面接触型二极管面接触型二极管的“PN结”面积较大,允许通过较大的电流(几安到几十安),主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。3)平面型二极管平面型二极管是一种特制的硅二极管,它不仅能通过较大的电流,而且性能稳定可靠,多用于开关、脉冲及高频电路中。4、二极管按用途分类整流二极管、肖特基二极管、TVS管、稳压二极管、开关二极管、PIN二极管、变容二极管、调谐二极管、发光二极管等。(1)TVS二极管1)简介TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管,又称为瞬态抑制二极管,是普遍使用的一种新型高效电路保护器件,它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。2)典型应用通过在电源线路上安装浪涌吸收装置MOV和TVS,实施两级保护,并对L、N线进行共模、差模保护。具体做法是在线路的前端安装MOV作为第一级SPD保护,泄放大部分雷电流,在线路的末端(设备前端)安装大功率TVS作为第二级SPD保护,进一步削弱过电压波幅值,将电网电压降至E/I安全耐压范围之内,如图所示。(2)超快恢复二极管1)介绍超快恢复二极管(简称fred)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,常用来给高频逆变装置的开关器件作续流、吸收、箝位、隔离、输出和输入整流器,使开关器件的功能得到充分发挥。2)典型运用用作拖动和UPS系统中单相或三相逆变器的续流二极管,采用PWM控制,开关频率高于1kHz。(3)开关二极管1)介绍开关二极管是半导体二极管的一种,是为在电路上进行“开”、“关”而特殊设计制造的一类二极管。它由导通变为截止或由截止变为导通所需的时间比一般二极管短,常见的有2AK、2DK等系列,主要用于电子计算机、脉冲和开关电路中。2)典型运用电路中VD1是开关二极管,它的作用相当于一个开关,用来接通和断开电容C2的。(4)快恢复二极管1)介绍快恢复二极管(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。2)典型运用通常情况下,直流电源输入防反接保护电路可以利用利用快恢复二极管做反接保护,如下图所示。这种接法简单可靠,当电路接法正确时电路电流能够顺利通过二极管,当反接出现,由于PN结对载流电子的阻挡,电流无法通过,从而实现了对电路反接保护。(5)齐纳二极管1)介绍齐纳二极管又叫稳压二极管,齐纳二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。2)运用过压保护电路分为过低压保护和过高压保护电路。某些电路和器件不允许在过低压下较长时间工作,为此可采用如下图所示的稳压二极管作过低电压保护电路。(6)肖特基二极管1)介绍肖特基二极管是以其发明人肖特基博士(Schottky)命名的,SBD是肖特基势垒二极管(SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD)的简称。SBD是利用金属与半导体接触形成的金属-半导体结原理制作的。因此,SBD也称为金属-半导体(接触)二极管或表面势垒二极管,它是一种热载流子二极管。2)典型运用二极管的单向导电性,电源接反了直接导通肖特基二极管,保护后级电路,其实这里肖特基二极管主要起过压吸收作用,异常电压或高谐波超过肖特基二极管击穿电压时,肖特基二极管导通,保护电路以免击穿。当电压反接之后,肖特基二极管与与5V的输出端是并联电路,而肖特基二极管的阻抗要小,所以分流较多,从而保护输出端。(7)整流二极管1)介绍将交流电源整流成为直流电流的二极管叫作整流二极管,因结电容大,故工作频率低。通常,IF在1安以上的二极管采用金属壳封装,以利于散热;IF在1安以下的采用全塑料封装。2)典型运用整流二极管电路中主要是防止输入端电压突然降低或不慎短路,及时将输出端大电容的电荷释放掉,从而保护三端稳压器不被击穿。即输出电压高于输入电压时,通过整流二极管释放电压。三端稳压器在输出电压大于输入电压时,三端极易损坏。

扬杰科技在功率半导体细分领域国内领先,扬杰科技有自己的核心技术,并且坚持扩大研发技术,下面一起了解一下。

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其核心技术包括:SiC/IGBT/MOSFET/Clip封装和晶圆设计等研发技术平台等;主要产品:分立器件芯片、整流器件、保护器件、小信号、MOSFET、功率模块、碳化硅等,广泛应用于电源、家电、照明、安防、网通、消费电子、新能源、工控、汽车电子等多个领域。

扬杰科技自 2015 年开始探索第三代半导体方向,2015 年 3 月,扬杰科技与西安电子科技大学签约开展第三代半导体材料与器件的产业化应用研究工作。

公司的PSBD芯片、 TSBD芯片已实现全系列量产并持续扩充新规格; FRED芯片、 PMBD 芯片已实现多规格量产,并逐渐向全系列扩展; LBD芯片、 TMBD芯片、 ESD防护芯片、 LOW VF等新产 品开发成功并实现了小批量生产;同时,全面提升TVS芯片的产品性能,有助于进一步提升公司在细分市 场的领先地位。

并不断优化碳化硅功率器件的产品参数与工艺技术,目前可批量供应 650V、1200V 碳化硅 JBS 器件,积极研发碳化硅 MOSFET 器件;同时,持续增强碳化硅领域的专利布局,加大碳化硅芯片工艺相关的自主知识产权储备。

公司有八大研发中心,分别是SiC JBS研发团队、 IGBT研发团队、 MOSFET研发团队、晶圆设计研发团队、 WB封装研发团队、 Clip封装研发团队、汽车电子研发团队、技术服务中心这8大核心团队,形成了从晶圆设计研发到封装产品研发,从售前技术支持到售后技术服务的完备的研发及技术服务体系。

扬杰科技在第三代半导体相关产品上领先布局,目前已经开始批量生产第三代化合物半导体。

二极管RS1M与ES1J的区别。

1、时间不同:ES1J是普通的快恢复,ES1D是超快恢复,恢复时间差的比较大。快恢复二极管的恢复时间在ms级,超快速二极管的恢复时间在ns级,这就是其主要区别。

2、价格不同:在价格上ES1J超快恢复二极管比ES1D超快恢复二极管要便宜的多。

3、浓度不同:ES1J超快恢复二极管和ES1D超快恢复二极管区别在于普通二极管主要是依赖其静态特性即低压降对于二极管其阳极浓度要大于阴极浓度,这一点对于快恢复二极管却不适应,快恢复二极管主要是考虑其动态特性,即反向恢复过程。

4、效果不同:而对于快恢复二极管如果二极管阴极浓度比阳极浓度低的情况下很有可能发生这种情况:

当阴极的等离子已被完全耗尽时,而n-区域中还有大量的剩余载流子,结果会在阴极发射极形成耗尽层和电场,即阴极耗尽层在阳极发射极耗尽之前就已经形成。

那么随后两个空间电荷区相互接近对方,消耗n-区域剩余的载流子载流子,当两个耗尽层相遇时,此时n-区域剩余的载流子将被消耗完,电流瞬间变为零。

扩展资料:

超快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,常用来给高频逆变装置的开关器件作续流、吸收、箝位、隔离、输出和输入整流器,使开关器件的功能得到充分发挥。超快恢复二极管是用电设备高频化(20khz以上)和高频设备固态化发展不可或缺的重要器件。

因为随着装置工作开关频率的提高,若没有fred给高频逆变装置的开关器件作续流、吸收、箝位、隔离、输出和输入整流器,那么igbt、功率mosfet等开关器件就不能发挥其功能和独特作用,这是由fred关断特性参数的作用所致。

最佳参数的fred与高频开关器件协调工作,使高频逆变电路内因开关器件换相所引起的过电压尖峰、高频干扰电压及emi降至最低,使开关器件的功能得到充分发挥。

参考资料:百度百科-超快恢复二极管


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