Si功率元器件

Si 二极管

整流二极管的特征比较

  • FRD

  • SBD

  • 二极管

  • 功率元器件

  • 功率半导体

  • 快速恢复二极管

  • 整流二极管

  • 肖特基势垒二极管

  • 高耐压二极管

  • 高速二极管

2016/11/10

本篇所例举的是用于高耐压、高电流的二极管，但按照其特性、特征、制造工艺可进行以下分类。此时，对二极管基本的应用条件而言，特性和性能已优化。

整流二极管的特征比较

在这里，将整流二极管分为以下4类：通用整流用、通用开关用、肖特基势垒二极管、快速恢复二极管4种类型，特征汇总于下表。

类型特征VFIRtrr价格适合应用
整流通用×○×○一般整流
电源的反接保护
开关开关用×○△△单纯的开关用
微控制器外围开关
肖特基势垒
SBD		高速(～200V)
低VF		○×○×DC/DC转换器
AC/DC转换器(二次侧)
快速恢复
FRD		高速(～200V)×○○×AC/DC转换器
逆变器电路

通用型一般用于整流，主要目的是将交流整流为直流。桥式二极管是整流用的二极管组合。另外，用于无意中电源或电池反接时，保护用于防止过电流流过。正向电压VF因工作电流而异，1V左右为标准。这是硅PN结二极管的普通VF。反向恢复时间trr是以50Hz/60Hz的商用电源的整流为前提，以不是特别快的为标准。

开关型，用途如其字面所示，主要用于电源的切换。VF标准与通用型相同。因为以开关用途为目的，所以trr比通用型更快。但是，还达不到肖特基势垒二极管或快速恢复二极管的速度，其开关特性仅定位于比通用型快。

肖特基势垒二极管（SBD）不是PN结，而是利用金属和半导体如N型硅的形成肖特基势垒（Barrier）。与PN结二极管相比，肖特基势垒二极管（SBD）具有VF更低，开关特性更快的特征。但是，其反向漏电流IR较大，在某些条件下会导致热失控，务请注意。即使流经高达诸如10A的大电流，VF值也大约为0.8V；如果流经几A的电流，VF值大约为0.5V。因此，其典型用途就是用于追求高效的DC/DC转换器或AC/DC转换器的二次侧。

快速恢复二极管（FRD）虽是PN结二极管，但却是trr得以大幅改善的高速二极管。此时，SBD的耐压（反向电流VR）在200V以下，但FRD能达到800V高耐压。但是，一般而言，其VF比通用型高，如果是高耐压大电流规格，标准值大约为2V，但近年来，VF值降低的型号也有增加。因其高耐压和高速性，所以多用于AC/DC转换器或逆变器电路。

下图是上述内容的图解。此时，并非仅限于上述四种类型，同时也表示了Si二极管的基本温度特性。

Si_1-2_vi

再重复一遍，左图表示SBD与其他三种二极管相比，VF较低，IR较大。

中间图是将SBD与FRD之外的两种二极管相比，其trr快很多，trr间流动的正向电流IR越大，损耗越大。

右图是表示Si二极管的基本温度特性，高温状态时，VF下降，IR增加。

后面会对SBD稍作详细说明。