SiC肖特基二極管模塊利用寬禁帶材料(Eg=3.26eV)的特性實(shí)現(xiàn)超快開(kāi)關(guān)。其金屬-半導(dǎo)體接觸形成的肖特基勢(shì)壘高度(ΦB≈1.2eV)決定了正向壓降(Vf≈1.5V@25℃)。與硅器件相比,SiC模塊的漂移區(qū)電阻降低90%(因臨界擊穿電場(chǎng)達(dá)3MV/cm),故1200V模塊的比導(dǎo)通電阻2mΩ·cm2。獨(dú)特的JBS(結(jié)勢(shì)壘肖特基)結(jié)構(gòu)在PN結(jié)和肖特基結(jié)并聯(lián),使模塊在高溫下漏電流仍<1μA(175℃時(shí))。羅姆的SiC模塊實(shí)測(cè)顯示,其反向恢復(fù)電荷(Qrr)為硅FRD的1/5,可使逆變器開(kāi)關(guān)頻率提升至100kHz以上。 Infineon的二極管模塊支持高電流密度設(shè)計(jì),散熱性能優(yōu)異,是電動(dòng)汽車(chē)充電樁的理想選擇。山西二極管采購(gòu)
英飛凌CoolSiC?系列SiC肖特基二極管模塊是第三代半導(dǎo)體的技術(shù)***,具有零反向恢復(fù)電荷(Qrr)、正溫度系數(shù)和超高結(jié)溫(175℃)等優(yōu)勢(shì)。其獨(dú)特的溝槽柵結(jié)構(gòu)使1200V模塊的比導(dǎo)通電阻低至2.5mΩ·cm2,開(kāi)關(guān)損耗較硅基模塊降低70%。在光伏逆變器應(yīng)用中,實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,采用CoolSiC?模塊的系統(tǒng)效率提升1.5個(gè)百分點(diǎn),年發(fā)電量增加約2000kWh。此外,該模塊通過(guò)了嚴(yán)苛的1000次-55℃~175℃溫度循環(huán)測(cè)試,可靠性遠(yuǎn)超行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),成為新能源和工業(yè)高功率應(yīng)用的**產(chǎn)品。SEMIKRON賽米控二極管品牌哪家好反向恢復(fù)電荷(Qrr)影響二極管模塊的開(kāi)關(guān)損耗,高頻應(yīng)用需優(yōu)先選擇 Qrr 低的型號(hào)。
當(dāng)電壓超過(guò)額定VRRM時(shí),二極管模塊進(jìn)入雪崩擊穿狀態(tài)。二極管模塊(如IXYS的雪崩系列)通過(guò)精確控制摻雜濃度,使雪崩能量EAS均勻分布(如100mJ/A)。在測(cè)試中,對(duì)600V模塊施加單次脈沖(tp=10ms,IAR=50A),芯片溫度因碰撞電離驟升,但通過(guò)銅鉬電極的快速散熱可避免熱失控。模塊的失效模式分析顯示,90%的損毀源于局部電流集中導(dǎo)致的金屬遷移,因此現(xiàn)代設(shè)計(jì)采用多胞元結(jié)構(gòu)(如1000個(gè)并聯(lián)微胞),即使部分損壞仍能維持功能,顯著提高抗浪涌能力。
二極管的變?nèi)葑饔茫ㄗ內(nèi)荻O管)變?nèi)荻O管是一種利用PN結(jié)電容隨反向電壓變化的特性制成的特殊二極管。又稱(chēng)壓控變?nèi)荻O管或可變電容二極管。其電容值可通過(guò)施加的反向電壓調(diào)節(jié),常用于調(diào)諧電路,如收音機(jī)、電視機(jī)的頻道選擇,以及手機(jī)的天線(xiàn)匹配電路。在壓控振蕩器(VCO)和鎖相環(huán)(PLL)等高頻電路中,變?nèi)荻O管可替代機(jī)械可變電容,實(shí)現(xiàn)電子調(diào)諧,提高系統(tǒng)的可靠性和響應(yīng)速度。這種二極管在無(wú)線(xiàn)通信、射頻識(shí)別(RFID)及衛(wèi)星接收設(shè)備中具有重要應(yīng)用。 強(qiáng)迫風(fēng)冷條件下,二極管模塊的額定電流可提升 30%-50%,延長(zhǎng)使用壽命。
散熱性能是影響二極管模塊壽命和功率輸出的重要因素。常見(jiàn)的散熱方案包括風(fēng)冷、液冷和相變冷卻,其中液冷因其高效性在大功率應(yīng)用中占據(jù)主導(dǎo)地位。例如,電動(dòng)汽車(chē)逆變器中的二極管模塊通常直接集成到冷卻液循環(huán)系統(tǒng)中,通過(guò)優(yōu)化流道設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)均勻散熱。此外,模塊內(nèi)部采用低熱阻材料(如燒結(jié)銀焊層)和溫度傳感器(NTC),實(shí)時(shí)監(jiān)控結(jié)溫并觸發(fā)保護(hù)機(jī)制。未來(lái),基于熱管和石墨烯的散熱技術(shù)有望進(jìn)一步提升模塊的功率密度和可靠性。 快恢復(fù)二極管模塊(FRD)縮短反向恢復(fù)時(shí)間至納秒級(jí),適用于高頻開(kāi)關(guān)電源。天津二極管詢(xún)價(jià)
英飛凌二極管模塊通過(guò)RoHS認(rèn)證,環(huán)保無(wú)鉛設(shè)計(jì),符合全球綠色能源的發(fā)展趨勢(shì)。山西二極管采購(gòu)
二極管伏安特性
二極管具有單向?qū)щ娦?,二極管的伏安特性曲線(xiàn)如圖2所示 。二極管的伏安特性曲線(xiàn)在二極管加有正向電壓,當(dāng)電壓值較小時(shí),電流極小;當(dāng)電壓超過(guò)0.6V時(shí),電流開(kāi)始按指數(shù)規(guī)律增大,通常稱(chēng)此為二極管的開(kāi)啟電壓;當(dāng)電壓達(dá)到約0.7V時(shí),二極管處于完全導(dǎo)通狀態(tài),通常稱(chēng)此電壓為二極管的導(dǎo)通電壓,用符號(hào)UD表示。
對(duì)于鍺二極管,開(kāi)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(shí),電流極小,其電流值為反向飽和電流IS。當(dāng)反向電壓超過(guò)某個(gè)值時(shí),電流開(kāi)始急劇增大,稱(chēng)之為反向擊穿,稱(chēng)此電壓為二極管的反向擊穿電壓,用符號(hào)UBR表示。不同型號(hào)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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