超快恢復(fù)二極管模塊-超快恢復(fù)二極管模塊的制作技術(shù)-KIA MOS管
信息來源:本站 日期:2018-03-02
眾所周知,當(dāng)前電子技術(shù)的發(fā)展方向是:應(yīng)用技術(shù)高頻化、硬件結(jié)構(gòu)模塊化、半導(dǎo)體器件智能化、控制技術(shù)數(shù)字化以及產(chǎn)品性能綠色化(對電網(wǎng)等無污染)。
模塊化結(jié)構(gòu)提高了產(chǎn)品的密集性、安全性和可靠性,同時(shí)也可降低裝置的生產(chǎn)成本,縮短產(chǎn)品進(jìn)入市場的周期,提高企業(yè)在市場中的競爭力。由于電路的連線已在模塊內(nèi)部完成,并采用與PCB一樣可刻蝕出各種圖形結(jié)構(gòu)的陶瓷覆銅板(DBC板),因此,大大縮短了模塊內(nèi)元器件之間的連線,可實(shí)現(xiàn)優(yōu)化布線和對稱性結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),使裝置電路的寄生電感和電容值大大降低,有利于實(shí)現(xiàn)裝置的高頻化。此外,模塊化結(jié)構(gòu)與同容量分立器件結(jié)構(gòu)相比,還具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、連接線簡單,便于維護(hù)和安裝等優(yōu)點(diǎn),因而大大縮小變流裝置的體積、降低裝置的重量和成本,提高了裝置的效率和可靠性。且模塊的主電極端子、控制端子和輔助端子與模塊銅底板之間具有2.5KV以上有效值的絕緣耐壓,使之能與裝置內(nèi)各種不同模塊共同安裝在一個(gè)接地的散熱器上,有利于裝置體積的進(jìn)一步縮小,簡化裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
20世紀(jì)80年代初,絕緣柵雙極晶體管(IBGT)、功率MOS場效應(yīng)管(POWER MOSFET)和集成門極換流晶閘管(IGCT)的研制成功,并得到急劇發(fā)展和商品化,這不僅對電力電子變流器向高頻化發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的器件基礎(chǔ),同時(shí),也為用電設(shè)備高頻化(20KHZ以上)和高頻設(shè)備固態(tài)化、為高效、節(jié)電、節(jié)能、節(jié)材,為實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化、小型化、輕量化和智能化提供了重要技術(shù)基礎(chǔ)。與此同時(shí),給IGBT、功率MOSFET以及IGCT等開關(guān)器件配套的,且不可缺少的FRD和FRED器件也得到飛快發(fā)展。因?yàn)殡S著裝置工作開關(guān)頻率的提高,若沒有FRD和FRED給高頻變頻裝置的開關(guān)器件作續(xù)流、吸收、箝位、隔離、輸入整流器和輸出整流器的配套,那么IGBT、功率MOSFET和IGCT等高頻開關(guān)器件就不能發(fā)揮它們應(yīng)有功能和獨(dú)特作用,這是由于FRED的關(guān)斷特性參數(shù)(反向恢復(fù)時(shí)間trr、反向恢復(fù)電荷Qrr和反向峰值電流IRM)的作用所致,最佳和合適參數(shù)的FRED、作為續(xù)流二極管與高頻開關(guān)器件協(xié)調(diào)工作,使高頻逆變電路內(nèi)因開關(guān)器件換流所引起的過電壓尖峰,高頻干擾電壓以及EMI干擾可降至最低,也可降低功耗,使開關(guān)器件的功能得到充分的發(fā)揮。
超快恢復(fù)二極管模塊(FRED)類型MEO,MEE,MEA和MEK(圖1)是分立型DESEI向大電流的擴(kuò)展,其特性不變。它可以用在所有MOSFET,IGBT或雙極性達(dá)林頓管電路中,工作頻率要高于1kHz。
如果要用幾個(gè)分立二極管井聯(lián)成小模塊,換用這些模塊可減小安裝時(shí)間和設(shè)備尺寸。一般FRED可用作大電流的IGBT或積極性達(dá)林頓管的續(xù)流二極管,或用作電源和焊接機(jī)的快速整流管。下面是一系列超快恢復(fù)二極管模塊(FRED)的應(yīng)用。
A. 用作拖動和UPS系統(tǒng)中單相或三相逆變器的續(xù)流二極管,采用PWM控制,開關(guān)頻率高于1kHz(圖1)。
B. 用作開關(guān)電源或伺服驅(qū)動的續(xù)流二極管
(a)使用MOSFET和肖特基阻斷二極管的對稱全僑電路(圖2a))
(b)使用MOSFET的正激變換器和直流電機(jī)驅(qū)動的不對稱全橋圖(圖2b))
C. 用作電源或焊接機(jī)的整流
全波整流電路(圖4(a))中,根據(jù)負(fù)載電流的大小,可選擇幾個(gè)MEO模塊并聯(lián)。
共陰極拓樸(圖4(b))中,根據(jù)負(fù)載電流的大小,可選擇幾個(gè)MEK模塊井聯(lián)。
共陽極拓樸(圖4(c))中,根據(jù)負(fù)載電流的大小,可選擇幾個(gè)MEA模塊并聯(lián)。
全橋整流電路(圖4(d))中,根據(jù)負(fù)載電流的大小,可選擇幾個(gè)MEE或MEO模塊并聯(lián)。
高壓輸出的全橋整流電路(圖4(e))中,可使用兩個(gè)MEE模塊串聯(lián)獲得高阻斷電壓。
所有的超快恢復(fù)二極管模塊(FRED)中連續(xù)直流電流IFAVM的數(shù)值是在散熱器溫度TS=65℃,結(jié)溫TVJM=125℃(溫差60℃)的條件下給出的。
如與別的產(chǎn)品比較,要確定兩個(gè)模塊的結(jié)芯與散熱器溫差相等,因?yàn)闇夭顩Q定可流過的正向電流。
而且。超快恢復(fù)二極管模塊(FRED)的電流定額和阻斷損耗都是在TVJ=125℃和占空比d=50%條件下的。
聯(lián)系方式:鄒先生
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