本篇所例舉的是用於高耐壓、高電流的二極體,但按照其特性、特徵、製造工藝可進行以下分類。此時,對二極體基本的應用條件而言,特性和性能已優化。
整流二極體的特徵比較
在這裡,將整流二極體分為以下4類:通用整流用、通用開關用、肖特基勢壘二極體、快速恢復二極體4種類型,特徵匯總於下表。
通用型一般用於整流,主要目的是將交流整流為直流。橋式二極體是整流用的二極體組合。另外,用於無意中電源或電池反接時,保護用於防止過電流流過。正向電壓VF因工作電流而異,1V左右為標準。這是矽PN結二極體的普通VF。反向恢復時間trr是以50Hz/60Hz的商用電源的整流為前提,以不是特別快的為標準。
開關型,用途如其字面所示,主要用於電源的切換。VF標準與通用型相同。因為以開關用途為目的,所以trr比通用型更快。但是,還達不到肖特基勢壘二極體或快速恢復二極體的速度,其開關特性僅定位於比通用型快。
肖特基勢壘二極體(SBD)不是PN結,而是利用金屬和半導體如N型矽的形成肖特基勢壘(Barrier)。與PN結二極體相比,肖特基勢壘二極體(SBD)具有VF更低,開關特性更快的特徵。但是,其反向漏電流IR較大,在某些條件下會導致熱失控,務請注意。即使流經高達諸如10A的大電流,VF值也大約為0.8V;如果流經幾A的電流,VF值大約為0.5V。因此,其典型用途就是用於追求高效的DC/DC轉換器或AC/DC轉換器的二次側。
快速恢復二極體(FRD)雖是PN結二極體,但卻是trr得以大幅改善的高速二極體。此時,SBD的耐壓(反向電流VR)在200V以下,但FRD能達到800V高耐壓。但是,一般而言,其VF比通用型高,如果是高耐壓大電流規格,標準值大約為2V,但近年來,VF值降低的型號也有增加。因其高耐壓和高速性,所以多用於AC/DC轉換器或逆變器電路。
下圖是上述內容的圖解。此時,並非僅限於上述四種類型,同時也表示了Si二極體的基本溫度特性。
再重複一遍,左圖表示SBD與其他三種二極體相比,VF較低,IR較大。
中間圖是將SBD與FRD之外的兩種二極體相比,其trr快很多,trr間流動的正向電流IR越大,損耗越大。
右圖是表示Si二極體的基本溫度特性,高溫狀態時,VF下降,IR增加。
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