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快恢复二极管在电源电路中的应用

作者:海飞乐技术 时间:2017-02-04 19:14

    快恢复二极管(简称FRD)是一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管,主要应用于开关电源、PWM脉宽调制器、变频器等电子电路中,作为高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管使用。
  下面我们就来说说快恢复二极管在电源电路中的应用。
 
  (1)在基极驱动电路中应用
  如果晶体管基极驱动电路的电源电压较低,例如6V,则基极电流上升缓慢。如果影响到晶体管集电极电流的上升率,增加了功率晶体管的开通损耗。在这种应用场合,为了避免基极电流上升缓慢,在图1所示电路中的二极管D1选用导通峰压UFP低的二极管是很有好处的。

图1 基极驱动电路中串联的二极管对晶体管开通性能的影响 
图1 基极驱动电路中串联的二极管对晶体管开通性能的影响
 
  (2)达林顿组合电路中的应用
  如图2所示的达林顿组合电路中,加速二极管D为晶体管T2中的存贮电荷提供一条快速低阻的的泄放电路。
  这里对加速二极管的一个要求是:正向恢复时间tfr要短。如果tfr时间较长,则晶体管T2基极发射极间的反向偏压过低。导致晶体管的存贮时间ts及集电极电流的下降时间tf增长,关断损耗增加。
图2达林顿组合电路中的加速二极管 
图2达林顿组合电路中的加速二极管
 
  (3)双正激变换器中作去磁二极管
  如图3所示,双正激变换器中,二极管D1、D2的作用是在晶体管T1、T2关断后对变压器去磁(变压器存储的磁场能量通过二极管送回到电源)。晶体管关断时,二极管导通。二极管导通风峰压Ufp和电源电压Ua相加施加到关断的晶体管上,晶体管必须能承受这个电压。
图3 双正激变换器中作为去磁二极管用 
图3 双正激变换器中作为去磁二极管用
 
  (4)在续流电路中的应用
  在图4所示的斩波器中,晶体管关断时,负载电流通过二极管续流。t0时,晶体管再次导通,集电极电流以晶体管限定的上升率增长;同时二极管电流也以同样的速率衰减,t1 时等于零,t2时达到反向最大值IRM。t1~t2 期间,反向恢复电流从二极管中消除存贮电荷,到t2时,可以认为这个工作已完成,二极管已做好了关断准备。
 
图4 在续流电路中的应用 
图4 在续流电路中的应用
 



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