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国内外快速软恢复二极管厂家研制现状

作者:海飞乐技术 时间:2017-01-04 17:39

     随着电力电子技术的发展,各种变频电路、斩波电路的应用不断扩大,这些电力电子电路中的主回路不论是采用换流关断的晶闸管,还是采用有自关新能力的新型电力电子器件,如GTO,MCT,IGBT等,都需要一个与之并联的快速二极管,以通过负载中的无功电流,减小电容的充电时间,同时抑制因负载电流瞬时反向而感应的高电压。由于这些电力电子器件的频率和性能不断提高,为了与其关断过程相匹配,该二极管必须具有快速开通和高速关断能力,即具有短的反向恢复时间认较小的反向恢复电流lRRM和软恢复特性。
  在高压、大电流的电路中,传统的PIN二极管具有较好的反向耐压性能,且正向对它可以在很低的电压下就会导通较大的电流,呈现低阻状态。然而,正向大注入的少数载流子的存在使得少子寿命较长,二极管的开关速度相应较低,为提高其开关速度,可采用掺杂重金属杂质和通过电子辐照的办法减小少子寿命,但这又会不同程度的造成二极管的硬恢复特性,在电路中引起较高的感应电压,对整个电路的正常工作产生重要影响。因而,开发高频高压快速软恢复大功率二极管已成为一个非常重要和追切的任务,具有重要的现实意义。
 
    快速软恢复二极管的现状
  目前,国内快速二极管的水平已达到3000A/4500V,5µs,但是各整流器生产单位在减小二极管的反向恢复时间的同时,一般并不注意提高其软恢复性能,现在这些二极管一般采用电子辐照控制少子寿命,其软度因子在0.35左右,特性很硬。国内快速软恢复二极管的研制现状如表1所示。

表  国内快速软恢复二极管的研制现状
   国际上快速二级管的水平已达到2500A/3000V,300ns,软度因子较小。采用外延工艺制作的快恢复二极管的软度因子较大(0.7),但它必须采用小方片中并联的方式使用,以达到大电流、高电压的目的。这样做不仅增加了工艺的复杂性,而且使产品的可靠性变差。我国的外延工艺水平较低,尚停留在研究阶段,成品率较低,相对成本较高而采用电力半导体常规工艺制作的快恢复二极管的软度因子较小。国外快速软恢复二极管的研制现状如表2所示。
表2 国外快速软恢复二极管的研制现状



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