肖特基、快恢復二極管及TVS
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可控硅和三極管有相同處也有不同處:三極管必須用在直流供電的電路中,這是它的特性決定的。他可以處于放大狀態(tài),用于模擬電路中。也可以僅處于飽和導通和截止兩種狀態(tài),用于開關(guān)電路或數(shù)字電路中。可控硅可以工作在直流電路中,也可以工作在在交流電路中。不過當它用在直流電路中時, -旦觸發(fā),即便觸發(fā)電壓消失了,只有陽陰極間電壓存在,它就仍然處于導通狀態(tài)。這種特性也就限制了它在直流電源中的應用。不過這種特性也有應用,比如很多電路中的保護,都用到這個特性,就是一旦保護動作 ,如果不斷電,這種保護不會自行消失的,這給使用者提供了一一個明顯的提示,提示使用者進行檢查,以找到保護發(fā)生的原因。這種保護-旦動作,只切斷電源再重啟,才能恢復?？煽毓枰部梢怨ぷ髟诮涣麟娐分?用來控制諸如燈泡、電機、接觸器之類的部件。
快恢復二極管(簡稱FRD)是一種具有開關(guān)特性好、反向恢復時間短特點的半導體二極管，主要應用于開關(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使用。 快恢復二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通PN結(jié)二極管不同，它屬于PIN結(jié)型二極管，即在P型硅材料與N型硅材料中間增加了基區(qū)I，構(gòu)成PIN硅片。因基區(qū)很薄，反向恢復電荷很小，所以快恢復二極管的反向恢復時間較短，正向壓降較低，反向擊穿電壓(耐壓值)較高。反向恢復時間(tr)的定義:電流通過零點由正向轉(zhuǎn)換到規(guī)定低值的時間間隔。它是衡量高頻續(xù)流及整流器件性能的重要技術(shù)指標。反向恢復電流的波形如圖1所示。IF為正向電流，IRM為最大反向恢復電流。
快恢復二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通二極管不同，它是在P型、N型硅材料中間增加了基區(qū)I，構(gòu)成P-I-N硅片。由于基區(qū)很薄，反向恢復電荷很小，不僅大大減小了trr值，還降低了瞬態(tài)正向壓降，使管子能承受很高的反向工作電壓?？旎謴投O管的反向恢復時間一般為幾百納秒，正向壓降約為0.6V，正向電流是幾安培至幾千安培，反向峰值電壓可達幾百到幾千伏。超快恢復二極管的反向恢復電荷進一步減小，使其trr可低至幾十納秒。20A以下的快恢復及超快恢復二極管大多采用TO-220封裝形式。
超快恢復二極管的反向恢復電荷進一步減小，使其trr可低至幾十納秒。20A以下的快恢復及超快恢復二極管大多采用TO-220封裝形式。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)看，可分成單管、對管(亦稱雙管)兩種。對管內(nèi)部包含兩只快恢復二極管，根據(jù)兩只二極管接法的不同，又有共陰對管、共陽對管之分。是C20-04型快恢復二極管(單管)的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。C92-02型(共陰對管)、MUR1680A型(共陽對管)超快恢復二極管的外形與構(gòu)造。它們均采用TO-220塑料封裝，幾十安的快恢復二極管一般采用TO-3P金屬殼封裝。更大容量(幾百安~幾千安)的管子則采用螺栓型或平板型封裝形式。
在業(yè)余條件下，利用萬用表能檢測快恢復、超快恢復二極管的單向?qū)щ娦?，以及?nèi)部有無開路、短路故障，并能測出正向?qū)▔航怠Ｈ襞湟哉讱W表，還能測量反向擊穿電壓。實例:測量一只C90-02超快恢復二極管，其主要參數(shù)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;反向電阻則為無窮大。進一步求得VF=0.03V/格×19.5=0.585V。證明管子是好的。有些單管，共三個引腳，中間的為空腳，一般在出廠時剪掉，但也有不剪的。若對管中有一只管子損壞，則可作為單管使用。測正向?qū)▔航禃r，必須使用R×1檔。若用R×1k檔，因測試電流太小，遠低于管子的正常工作電流，故測出的VF值將明顯偏低。在上面例子中，如果選擇R×1k檔測量，正向電阻就等于2.2kΩ，此時n′=9格。由此計算出的VF值僅0.27V，遠低于正常值(0.6V)。
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