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1、第38卷第3期2001年6月半导体情报1综述大功率快速软恢复二极管概述张海涛,张斌(清华大学核能设计研究院,北京100084)摘要:详细介绍了快速软恢复二极管的工作原理、参数分析和现状,并且指出了快速软恢复二极管的发展方向及主要的技术难点。关键词:二极管;参数;软恢复中图分类号:TN31文献标识码:A文章编号:100125507(2001)0320001208Summarizationofhighpowerfastsoft-recoverydiodeZHANGHai2tao,ZHANGBin(InstituteofNuclearEnergyTechnology,TsinghuaUniversi
2、ty,Beijing100084,China)Abstract:Theworkingprinciple,theanalysisoftheparametersandthedevelopingstatusoffastsoft2recoverydiodeareintroducedinthispaper.Thedevelopingdirectionandthemaintechnolo2gicdifficultyofthediodearealsogiven.Keywords:diode;parameter;soft2recovery反向恢复时间trr,较小的反向恢复电流IRRM和软恢1引言复特性。随着电
3、力电子技术的发展,各种变频电路、斩目前,国内快速二极管的最好参数为:正向平波电路的应用不断扩大,这些电力电子电路中的主均电流3000A,反向恢复峰值电压4500V,反向恢回路不论是采用换流关断的晶闸管,还是采用有自复时间5Ls。现在这些二极管一般采用电子辐照控关断能力的新型电力电子器件,都需要一个与之并制少子寿命,其软度因子在0135左右,特性很硬。联的快速二极管,以通过负载中的无功电流,减小国内快速软恢复二极管的研制现状如表1所示。国电容的充电时间,同时抑制因负载电流瞬时反向而际上快速二极管的最好参数为:正向平均电流感应的高电压。由于这些电力电子器件的频率和性2500A,反向重复峰值电压30
4、00V,反向恢复时间能不断提高,为了与其关断过程相匹配,该二极管300ns,软度因子较小。国外快速软恢复二极管的研必须具有快速开通和高速关断的能力,即具有短的制现状如表2所示。收稿日期:2001-03-122半导体情报第38卷第3期2001年6月表1国内快速软恢复二极管的研制现状21111开通特性二极管的开通有一个过程,开通初期出现较高正向平反向重复反向恢正向峰反向重复生产厂家型号均电流峰值电压复时间值电压峰值电流的瞬态压降,经过一定时间后才能处于稳定状态,并IFAVöAVRRMöVtrröLsVFMöVIRRMömA具有很小的管压降。这就是说,二极管开通初期呈ZK500500300～3000
5、321050阜新晶体管ZK10001000300～3000521080现出明显的“电感效应”,不能立即响应正向电流的有限责任公司ZK15001500300～3000521050变化。图1所示为管压降随时间变化的曲线,其中ZK20002000300～3000521080VFP为正向峰值电压,tfr为正向恢复时间。图2所示铁道部永济ZK6006001000～45002～10216电机厂ZK8008001000～45002～10216为二极管开通电流的波形,电流上升率用diFödt表半导体分厂ZK100010001000～45002～10216示。在正向恢复时间内,正在开通的二极管具有比ZK2006
6、00600～20004～10118530稳态大得多的峰值电压VFP。当正向电流上升率超北京ZK300900600～20004～10117530整流器厂ZK4001200600～20004～1011740过50AöLs时,在某些高压二极管中具有较高的瞬ZK5001500800～20004～1521150态压降。这一概念在缓冲电路的快速应用中显得非ZK6400800400～140011021050铁道部株洲常重要。ZK6500800400～140021011550电力机车ZK85001500400～2500210212550研究所半导体厂ZK86001500400～1400110210550ZK8
7、7001500400～2500310116550表2国外快速软恢复二极管的研制现状正向反向正向反向重复平均恢复峰值国别公司型号峰值电压电流时间电压VRRMöVIFAVöAtrröLsVFMöVWesting2R722205500250022125美国houseR7S2209900140012105WHECRT22RO8EJ12001200210116DSF2013SD261600260051811
