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二極管原裝

來源: 發(fā)布時間:2025-07-09

二極管就是由一個PN結加上相應的電極引線及管殼封裝而成的。采用不同的摻雜工藝,通過擴散作用,將P型半導體與N型半導體制作在同一塊半導體(通常是硅或鍺)基片上,在它們的交界面就形成空間電荷區(qū)稱為PN結。PN結具有單向導電性,在PN結外加正向電壓V,在這個外加電場的作用下,PN結的平衡狀態(tài)被打破,P區(qū)中的空穴和N區(qū)的電子都往PN結方向移動,空穴和PN結P區(qū)的負離子中和,電子和PN結N區(qū)的正離子中和,這樣就使PN結變窄。隨著外加電場的增加,擴散運動進一步增強,漂移運動減弱。當外加電壓超過門檻電壓,PN結相當于一個阻值很小的電阻,也就是PN結導通。二極管模塊的正向壓降隨溫度升高而減小,常溫下硅管約 0.7V,100℃時可能降至 0.5V。二極管原裝

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發(fā)光二極管是一種將電能直接轉換成光能的半導體固體顯示器件,簡稱LED(Light Emitting Diode)。和普通二極管相似,發(fā)光二極管也是由一個PN結構成。發(fā)光二極管的PN結封裝在透明塑料殼內,外形有方形、矩形和圓形等。發(fā)光二極管的驅動電壓低、工作電流小,具有很強的抗振動和沖擊能力、體積小、可靠性高、耗電省和壽命長等優(yōu)點,常用于信號指示等電路中。
在電子技術中常用的數(shù)碼管,發(fā)光二極管的原理與光電二極管相反。當發(fā)光二極管正向偏置通過電流時會發(fā)出光來,這是由于電子與空穴直接復合時放出能量的結果。它的光譜范圍比較窄,其波長由所使用的基本材料而定。
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碳化硅二極管模塊的物理原理

SiC肖特基二極管模塊利用寬禁帶材料(Eg=3.26eV)的特性實現(xiàn)超快開關。其金屬-半導體接觸形成的肖特基勢壘高度(ΦB≈1.2eV)決定了正向壓降(Vf≈1.5V@25℃)。與硅器件相比,SiC模塊的漂移區(qū)電阻降低90%(因臨界擊穿電場達3MV/cm),故1200V模塊的比導通電阻2mΩ·cm2。獨特的JBS(結勢壘肖特基)結構在PN結和肖特基結并聯(lián),使模塊在高溫下漏電流仍<1μA(175℃時)。羅姆的SiC模塊實測顯示,其反向恢復電荷(Qrr)為硅FRD的1/5,可使逆變器開關頻率提升至100kHz以上。

快速恢復二極管模塊的特點與應用

快速恢復二極管(FRD)模塊以其極短的反向恢復時間(trr)和低開關損耗著稱,是高頻開關電源和逆變器的關鍵組件。其優(yōu)勢在于能夠明顯降低開關過程中的能量損耗,從而提升系統(tǒng)效率并減少發(fā)熱。例如,在光伏逆變器中,快速恢復二極管模塊可用于DC-AC轉換環(huán)節(jié),有效抑制電壓尖峰和電磁干擾(EMI)。此外,這類模塊還廣泛應用于不間斷電源(UPS)、工業(yè)電機驅動和感應加熱設備?,F(xiàn)代快速恢復二極管模塊通常采用優(yōu)化設計的芯片結構和封裝技術,以進一步提升其耐壓(可達1200V以上)和電流承載能力(數(shù)百安培),同時保持良好的動態(tài)特性。 根據(jù)封裝形式(如 TO-247、D2PAK),二極管模塊可適配不同散熱片安裝需求。

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二極管模塊的電氣絕緣原理

二極管模塊的絕緣性能依賴于封裝內部的介質層設計。在高壓模塊(如1700V SiC二極管模塊)中,氧化鋁(Al?O?)或氮化硅(Si?N?)陶瓷基板作為絕緣層,其介電強度可達20kV/mm。芯片與基板間采用高導熱絕緣膠(如環(huán)氧樹脂摻Al?O?顆粒)粘接,既保證電氣隔離又實現(xiàn)熱傳導。模塊外殼采用硅凝膠填充和環(huán)氧樹脂密封,防止?jié)駳馇秩雽е屡离娛Аy試時需通過AC 3kV/1分鐘的耐壓測試和局部放電檢測(PD<5pC),確保在惡劣環(huán)境下(如光伏電站的鹽霧環(huán)境)長期可靠工作。 西門康SiC二極管模塊利用碳化硅材料特性,實現(xiàn)高溫穩(wěn)定運行,適用于新能源汽車和充電樁應用。硅功率開關二極管哪家便宜

超快恢復二極管模塊可減少EMI噪聲,優(yōu)化電機驅動和逆變器的電磁兼容性。二極管原裝

二極管的整流作用

二極管在電子電路中最常見的功能是整流,即將交流電(AC)轉換為直流電(DC)。由于二極管具有單向導電性,它只允許電流從陽極流向陰極,而阻止反向電流通過。在電源電路中,通常使用橋式整流電路(由四個二極管組成)或半波整流電路(單個二極管)來實現(xiàn)這一功能。例如,手機充電器、電腦電源適配器等設備內部都包含整流二極管,它們將市電(220V AC)轉換為設備所需的直流電。整流后的電流雖然仍存在脈動成分,但經(jīng)過濾波電容平滑后,可得到穩(wěn)定的直流電壓。因此,二極管在電源設計中是不可或缺的關鍵元件。 二極管原裝

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