西門康SKiiP智能功率模塊中的二極管技術(shù)
SKiiP系列智能模塊集成了西門康優(yōu)化的二極管單元,具有三大主要技術(shù):動(dòng)態(tài)均流架構(gòu)通過(guò)三維銅基板布局實(shí)現(xiàn)多芯片自動(dòng)均衡;25μm厚SKiN銅帶互連使熱阻降低40%;集成NTC和霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)±1%精度監(jiān)測(cè)。在注塑機(jī)伺服系統(tǒng)中,該模塊連續(xù)運(yùn)行8萬(wàn)小時(shí)無(wú)故障。SKiiP4更創(chuàng)新性地將柵極驅(qū)動(dòng)與二極管單元單片集成,開關(guān)速度提升至30ns,特別適合50kHz以上高頻應(yīng)用。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,在200kW伺服驅(qū)動(dòng)中采用該模塊后,系統(tǒng)效率提升至98.5%。 英飛凌二極管模塊采用PressFIT壓接技術(shù),簡(jiǎn)化安裝流程,降低工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的維護(hù)成本。寧夏二極管批發(fā)多少錢
外加正向電壓時(shí),在正向特性的起始部分,正向電壓很小,不足以克服PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)的阻擋作用,正向電流幾乎為零,這一段稱為死區(qū)。這個(gè)不能使二極管導(dǎo)通的正向電壓稱為死區(qū)電壓。當(dāng)正向電壓大于死區(qū)電壓以后,PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)被克服,二極管正向?qū)?,電流隨電壓增大而迅速上升。在正常使用的電流范圍內(nèi),導(dǎo)通時(shí)二極管的端電壓幾乎維持不變,這個(gè)電壓稱為二極管的正向電壓。當(dāng)二極管兩端的正向電壓超過(guò)一定數(shù)值 ,內(nèi)電場(chǎng)很快被削弱,特性電流迅速增長(zhǎng),二極管正向?qū)ā?叫做門坎電壓或閾值電壓,硅管約為0.5V,鍺管約為0.1V。硅二極管的正向?qū)▔航导s為0.6~0.8V,鍺二極管的正向?qū)▔航导s為0.2~0.3V。 分立器件二極管價(jià)格二極管模塊的正向壓降隨溫度升高而減小,常溫下硅管約 0.7V,100℃時(shí)可能降至 0.5V。
光電二極管又稱光敏二極管。它的管殼上備有一個(gè)玻璃窗口,以便于接受光照。其特點(diǎn)是,當(dāng)光線照射于它的PN結(jié)時(shí),可以成對(duì)地產(chǎn)生自由電子和空穴,使半導(dǎo)體中少數(shù)載流子的濃度提高,在一定的反向偏置電壓作用下,使反向電流增加。因此它的反向電流隨光照強(qiáng)度的增加而線性增加。
當(dāng)無(wú)光照時(shí),光電二極管的伏安特性與普通二極管一樣。光電二極管作為光控元件可用于各種物體檢測(cè)、光電控制、自動(dòng)報(bào)警等方面。當(dāng)制成大面積的光電二極管時(shí),可當(dāng)作一種能源而稱為光電池。此時(shí)它不需要外加電源,能夠直接把光能變成電能。
二極管就是由一個(gè)PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線及管殼封裝而成的。采用不同的摻雜工藝,通過(guò)擴(kuò)散作用,將P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體制作在同一塊半導(dǎo)體(通常是硅或鍺)基片上,在它們的交界面就形成空間電荷區(qū)稱為PN結(jié)。PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?,在PN結(jié)外加正向電壓V,在這個(gè)外加電場(chǎng)的作用下,PN結(jié)的平衡狀態(tài)被打破,P區(qū)中的空穴和N區(qū)的電子都往PN結(jié)方向移動(dòng),空穴和PN結(jié)P區(qū)的負(fù)離子中和,電子和PN結(jié)N區(qū)的正離子中和,這樣就使PN結(jié)變窄。隨著外加電場(chǎng)的增加,擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步增強(qiáng),漂移運(yùn)動(dòng)減弱。當(dāng)外加電壓超過(guò)門檻電壓,PN結(jié)相當(dāng)于一個(gè)阻值很小的電阻,也就是PN結(jié)導(dǎo)通。碳化硅(SiC)二極管模塊憑借零反向恢復(fù)特性,顛覆傳統(tǒng)硅基器件在新能源汽車的應(yīng)用。
工業(yè)電焊機(jī)、等離子切割機(jī)等設(shè)備頻繁啟停,產(chǎn)生瞬時(shí)浪涌電流。二極管模塊(如TVS陣列模塊)可快速鉗位過(guò)電壓,保護(hù)控制電路。例如,三相整流模塊搭配雪崩二極管模塊,能承受數(shù)千安培的瞬態(tài)電流,響應(yīng)時(shí)間達(dá)皮秒級(jí)。模塊的并聯(lián)設(shè)計(jì)均流特性優(yōu)異,避開單點(diǎn)失效。此外,水冷式二極管模塊(如Infineon的PrimePack)通過(guò)直接冷卻將功率密度提升50%,滿足大功率焊接設(shè)備的連續(xù)作業(yè)需求,有效延長(zhǎng)設(shè)備壽命并降低維護(hù)成本。 陶瓷基板封裝的二極管模塊具備良好散熱性,適合高功率密度場(chǎng)景。中車二極管品牌推薦
并聯(lián)使用二極管模塊時(shí),需串聯(lián)均流電阻(0.1-0.5Ω),避免電流分配不均。寧夏二極管批發(fā)多少錢
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如圖2所示 。二極管的伏安特性曲線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),電流開始按指數(shù)規(guī)律增大,通常稱此為二極管的開啟電壓;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),電流開始急劇增大,稱之為反向擊穿,稱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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