什么是功率二极管-结构，类型及其应用

二极管是一个简单的半导体器件这包括两个层，两个端子和一个单结。普通二极管的结可以通过p型和n型半导体形成。p型的端子称为阳极，而n型的端子称为阴极。有不同的类型的二极管在市场上有售。每种类型都有自己的应用程序。本文对功率二极管进行了概述。理想情况下，二极管必须没有反向恢复时间。但是，这种二极管的设计成本可能会改变。在各种应用中，反向恢复时间效应并不重要，因此也可以使用低成本二极管。

什么是功率二极管?

定义：一种二极管具有两个像阳极和阴极一样的终端和像p＆n这样的两层，用于电力电子产品bob足球体育app电路被称为功率二极管。这种二极管在结构和操作上更加复杂，因为低功率器件必须改变，以使它们适合于高功率应用。

在电力电子电路，这个二极管起着重要作用。它可以用作转换电路，电压调节电路的整流器，反激/续流二极管、反电压保护等。

这些二极管与信号二极管有关，除了在其构造中轻微的差异。对于P-层和N层的信号二极管中的掺杂电平相同，而在电力二极管中，可以在重掺杂的P +层和轻微掺杂的N层之间形成结。

建造

该二极管的构造包括三层，如P +层，n层和n +层。这里顶层是p +层，它是严重掺杂的。中间层是n-层，它被轻微掺杂，最后一层是n +层，它是重掺杂的。

其中p+层作为阳极，该层厚度为10 μm，掺杂水平为10^19.厘米^－3．

n +层用作阴极，该层的厚度为250-300μm，掺杂水平为10^19.厘米^－3．

n-层作为中间层/漂移层，这一层的厚度主要取决于击穿电压兴奋剂水平为10^14.厘米^－3．一旦该层宽度增加，那么就会增加击穿电压。

电力二极管的工作原理

该二极管的工作原理与正常情况相似PN结二极管．当阳极端电压高于阴极端电压时，二极管导电。该二极管的转发电压降范围非常小，约为0.5V - 1.2V。在这种模式下，二极管作为正向特性工作。

如果阴极的电压高于阳极的电压，则二极管执行作为阻塞模式。在此模式中，二极管执行类似于反向特性。

电力二极管的类型

这些二极管的分类可以基于反向恢复时间，制造过程和反转偏置条件的耗尽区渗透。

根据反向恢复时间以及制造过程的电力二极管分为三种类型，如

• 通用二极管
• 快恢复二极管
• 肖特基二极管

通用二极管

这些二极管大约25μs的反向恢复时间巨大;因此，它们适用于低频（高达1 kHz）和低速操作（最多1 kHz）。

快恢复二极管

由于反向恢复时间非常短，小于5μs，这些二极管具有快速恢复作用，用于高速开关应用

肖特基二极管

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根据耗尽区域的渗透的功率二极管是反向偏置条件的偏置条件分为两种类型

• 冲头通过二极管
• Non-Punch通过二极管

冲头通过二极管

二极管，其中击穿处的耗尽区域的宽度进入N +层的宽度称为穿通二极管。

Non-Punch通过二极管

其中击穿区域的耗尽区域的宽度不会进入相邻的n +层的二极管通常称为非打孔二极管。

在这种模式中，漂移区域的宽度是溢出区域的最高宽度的额高，因此耗尽区不能进入相邻的N +层。

如何选择？

功率二极管的选择可以根据IF(正向电流)和VRRM(峰值反向)电压来完成。

这些二极管通过使用保护缓冲器电路从过电压的尖峰。在执行反向恢复过程的同时可能发生这种情况。用于电源二极管的缓冲电路主要包括一个电阻＆一个与二极管并联连接的电容器。

V-I特征

功率二极管的V-I特性如下所示。一旦正向电压增加，则正向电流将线性增加。

在反向偏压条件下，漏电流极小。这个电流与所施加的反向电压无关。

由于二极管中的少数竞争载流子，漏电流主要供电。随着反向电压获得反向击穿电压，然后将发生雪崩的故障。当反向击穿出现时，反向电流也将随着反向电压的增加而迅速地提​​升。反向电流可以由外部电路控制。

功率二极管的优缺点

功率二极管的优点和缺点如下。

• 这个二极管的pn结区域很大，可以提供巨大的电流，但是这个结的电容也很大，工作在一个较低的频率，它通常只用于整流。
• 它将在高电流和高电压下解决交流问题。
• 主要缺点是其尺寸，可能需要固定到一个散热器同时传导高电流。
• 它需要专门的硬件，用于从周围提供的金属框架中安装和绝缘。

应用程序

功率二极管的应用包括以下几个方面。

• 该二极管提供不受控制的电源整流
• 它被用于不同的应用，如直流电力供应，为电池，逆变器和AC充电整流器．
• 由于它们的特性如电压和高电流等特性，它们就像缓冲网络和自由轮二极管一样使用。
• 这些二极管用作反馈，续流二极管和高压整流器。
• 在反向击穿的情况下，当二极管的电流和电压都很大时，会产生很大的功率损耗，从而破坏器件。

常见问题解答

1）。电源二极管的功能是什么？

它是一种晶体半导体，用于将交流电转换为直流电，这个过程被称为整流。

2)功率二极管有哪些应用?

这些二极管用于涉及高电压和大电流的地方。

3）。电力二极管的类型是什么？

它们是快速恢复，肖特基和通用二极管。

4)电源和普通二极管的区别是什么?

功率二极管适用于像逆变器那样使用高电流和高电压的场合，而普通二极管适用于小信号的场合。

因此，这是关于功率二极管概述在电力电子电路中起着至关重要的作用。bob足球体育app这些二极管用于变换器电路，如反激二极管，电压调节电路，自由流动二极管或反向电压保护等。这里有一个问题要问你，功率二极管的缺点是什么?