续流和吸收二极管.pdfVIP

电力电子事业部 续流和吸收二极管 1． 对续流和吸收二极管的要求 随着电力电子技术的发展，功率器件的开关速度越来越快，因此，现代的快速开关元件要求采 用快速的二极管作为续流二极管。在开关的每一次开通过程中，续流二极管有导通状态变为截止状 态。而这一过程要求二极管具有软的恢复特性。然而，让我们难以相信的是在很长一段时间里，我 们忽视了快速二极管的作用。因而续流二极管限制了开关元件的功能－限制了开关元件的开关速度。 近些年由于对更高效率的追求，快速二极管的作用受到了高度的重视，通过不断改善它的反向恢复 特性而使其性能得到了极大的改善。 图 1 二极管反向电压和正向压降的定义 2．反向阻断电压和正向峰值压降 由反向阻断电压 VR 的定义我们可以知道，二极管或晶闸管在该电压下的漏电流不得大于临界值 IR。 在大多数的参数表中的器件参数都是温度等于 25℃时的数值。当温度降低时反向阻断能力下 降。也就是说如果当元件在低于室温的条件下运行时应引起特别的注意。 当温度高于室温时，在反向电压相应上升的同时，其漏电流也同时上升。因此我们在参数表中 还会给出高温下的漏电流值(125℃)。 值得特别注意的是，对于采用了金扩散工艺的元件来说，在 高温下它们的漏电流上升得特别快。 邮编：412001 TEL : ( 0733) 8498396 URL： 地址：湖南株洲市田心北门 FAX: ( 0733) 8498494 E-mail：zesem@ 第 1 页 共 12 页 电力电子事业部 因此，如果系统由于元件的功率损坏而使其工作在环境下，将有可能是系统引发温升失衡而不能正 常工作。 图 2 功率二极管的开通特性 正向通态压降 VF 表示了在给定电流下，二极管在导通状况下的电压降应小于某给定的临界值。 一般来说，这个值是在室温下测得的。然而，系统中的元件又是工作在一定的温度下，因此我们必 须对元件的高温正向通态压降进行考虑。 3．开通特性 快速二极管在进入导通状态的过程中，电压首先升至 VFRM，即可重复的正向峰值电压，然后才 降至正向通态压降的水平。图 给出了有关 VFRM 和开通时间 tfr 的定义。 然而对于像用在 GTO 和 IGBT 中的续流二极管和吸收二极管来说，这个定义存在一定的问题， 这是因为： ⑴．在这样的电路中，开通电流的上升率 di/dt 会很高，通常会达到 200V 到 300V，它将是 VF 的 100 倍以上。这对于应用来说是一个非常棘手的事情。 ⑵．实际应用过程中，二极管是由截止进入导通状态，由此产生的 VFRM 要比由零电压进入导 通状态高出许多。当我们对其设计时，必须予以特别关注。 对于吸收二极管来说，因为吸收电路只有在吸收二极管导通之后才能发挥作用，所以较低的 VFRM 是它的重要指标之一。 邮编：412001 TEL : ( 0733) 8498396 URL：