ES2J快速恢复二极管

快恢复二极管快恢复二极管快恢复二极管（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。

快恢复二极管的内部结构与普通PN结二极管不同，它属于PIN 结型二极管，即在P型硅材料与N型硅材料中间增加了基区I，构成PIN硅片。

因基区很薄，反向恢复电荷很小，所以快恢复二极管的反向恢复时间较短，正向压降较低，反向击穿电压（耐压值）较高。

通常，5~20A的快恢复二极管管采用TO–220FP塑料封装，20A 以上的大功率快恢复二极管采用顶部带金属散热片的TO–3P塑料封装，5A以下的快恢复二极管则采用DO–41、DO–15或DO–27等规格塑料封装。

采用TO–220或TO–3P封装的大功率快恢复二极管，有单管和双管之分。

双管的管脚引出方式又分为共阳和共阴1．性能特点1）反向恢复时间反向恢复时间tr的定义是：电流通过零点由正向转换到规定低值的时间间隔。

它是衡量高频续流及整流器件性能的重要技术指标。

反向恢复电流的波形如图1所示。

IF为正向电流，IRM为最大反向恢复电流。

Irr为反向恢复电流，通常规定Irr=0.1IRM。

当t≤t0时，正向电流I=IF。

当t＞t0时，由于整流器件上的正向电压突然变成反向电压，因此正向电流迅速降低，在t=t1时刻，I=0。

然后整流器件上流过反向电流IR，并且IR逐渐增大；在t=t2时刻达到最大反向恢复电流IRM 值。

此后受正向电压的作用，反向电流逐渐减小，并在t=t3时刻达到规定值Irr。

从t2到t3的反向恢复过程与电容器放电过程有相似之处。

2）快恢复、超快恢复二极管的结构特点快恢复二极管的内部结构与普通二极管不同，它是在P型、N型硅材料中间增加了基区I，构成P-I-N硅片。

由于基区很薄，反向恢复电荷很小，不仅大大减小了trr值，还降低了瞬态正向压降，使管子能承受很高的反向工作电压。

一种快恢复二极管芯片铂扩散方法
一种快恢复二极管芯片铂扩散方法，可包括以下步骤：
1. 准备材料：需要准备快恢复二极管芯片、铂膏和扩散炉等材料。

2. 清洁芯片表面：使用温和的清洁剂清洁快恢复二极管芯片表面，确保表面干净无油污。

3. 涂敷铂膏：将铂膏均匀涂敷在芯片表面，确保铂膏覆盖整个芯片表面，并形成一层薄膜。

4. 预热扩散炉：将扩散炉预热至适当的温度，通常在500~600
摄氏度之间。

5. 扩散铂膏：将涂敷了铂膏的快恢复二极管芯片放入预热的扩散炉中，进行扩散处理。

扩散时间可以根据需要调整，通常在几分钟至几十分钟之间。

6. 冷却芯片：扩散完成后，将芯片从扩散炉中取出，放置在冷却架上自然冷却，确保芯片温度降至室温。

7. 清洁芯片表面：使用去离子水或清洁溶液清洁扩散后的芯片表面，以去除可能残留的铂膏或其他污染物。

8. 检查和测试：对扩散完成的芯片进行外观检查和电性能测试，确保扩散效果符合要求。

以上即为一种快恢复二极管芯片铂扩散的方法，根据实际情况可能会有一些差异和调整。

开关电源里元件的类型和用途
一、特种二极管：
1. 快恢复二极管（FRD）----快恢复二极管的反向恢复时间一般为几百纳秒，正向压降为0.6V~1V，正向电流为几安培至几千安培，反向峰值电压可达几百伏特至几千伏特，可用作开关电源中的输出整流管、一次侧钳位保护电路的阻塞二极管。

2. 超快恢复二极管（SRD）----超快恢复二极管则是在快恢复二极管基础上发展而成的，其反向恢复电荷进一步减小，反向恢复时间可低至几十纳秒，可用作开关电源适配器输出整流管、阻塞二极管、反馈电路中的整流管。

3.肖特基二极管（SBD）----全称为肖特基势垒二极管，它属于低电压、低功耗、大电流、超高速半导体功率器件，其反向恢复时间可小到几纳秒，正向导通压降仅为0.4V左右，整流电流可达几十至几百安培。

特别适合做开关电源充电器低压输出电路中的整流二极管、续流二极管。

4. 瞬变变压抑制二极管（TVS）----亦称瞬态电压抑制器，其响应速度极快、钳位电压稳定，是一种新型过电压保护器件，可用来保护开关电源PWM集成电路、MOS功率器件以及其他对电压敏感的半导体器件。

5. 双向触发二极管（DIAC）----亦称二端交流器件，常与晶闸管配套使用，构成开关电源变压器输出过电压保护电路。

二、特种电阻器：
1. 熔断电阻器（FR）----熔断电阻器亦称保险电阻器或可熔断电阻器，它兼有电阻器和熔断器的功能，熔断电流从几十毫安到几十安培，熔断时间为几秒至几十秒。

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，还是采用有自关断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trr，较小的反向恢复电流IRRM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，且正向时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。

目前现状目前，国内快速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串并联的方式使用，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。

工作原理及影响因素恢复过程很短的二极管，特别是反向恢复过程很短的二极管称为快速恢复二极管（Fast Recovery Diode）。

高频化的电力电子电路不仅要求快速恢复二极管的正向恢复特性较好，即正向瞬态压降小，恢复时间短；更要求反向恢复特性也较好，即反向恢复时间短，反向恢复电荷少，并具有软恢复特性。

超快恢复二极管应用分析报告超快恢复二极管（简称fred）是一种具有开关特性好、反向恢复时间超短的半导体二极管，常用来给高频逆变装置的开关器件作续流、吸收、箝位、隔离、输出和输入整流器，使开关器件的功能得到充分发挥。

超快恢复二极管是用电设备高频化（20khz以上）和高频设备固态化发展不可或缺的重要器件。

目录1、超快恢复二极管的作用2、超快恢复二极管的参数3、超快恢复二极管的特点4、超快恢复二极管的特性及选用5、超快恢复二极管的性能特点6、超快恢复二极管的应用超快恢复二极管的作用：因为随着装置工作开关频率的提高，若没有FRED给高频逆变装置的开关器件作续流、吸收、箝位、隔离、输出和输入整流器，那么IGBT、功率MOSFET等开关器件就不能发挥其功能和独特作用，这是由FRED关断特性参数（反向恢复时间t、反向恢复电荷Q、反向峰值电流I ）的作用所致。

最佳参数的FRED与高频开关器件协调工作，使高频逆变电路内因开关器件换相所引起的过电压尖峰、高频干扰电压及EMI降至最低，使开关器件的功能得到充分发挥。

超快恢复二极管的参数：超快恢复二极管的特点：超快恢复时间大电流能力高抗浪涌电流能力低正向压降低反向漏电流超快恢复二极管的特性及选用：快恢复二极管的特性及选用在胆机制作中，一般采用电子二极管进行全波整流，但全波整流需要电源变压器次级有对称的两个高压绕组，有时在电子旧货市场淘到的变压器只有一组高压绕组，这种情况下只好采取晶体二极管作桥式整流。

普通整流二极管(如1N系列)的工作频率较低，在3kHz以下，当工作于较高频率时，其正反向电压变化的时间慢于恢复时间，因为声音的频率范围是20Hz～20kHz，所以有许多发烧友认为低频二极管整流，对胆机的音色发挥有不利的影响，采用快恢复二极管整流是一个不错的选择。

快恢复二极管属于整流二极管中的高频二极管，特点是它的反向恢复时间很短，这一点特别适合高频率整流。

快恢复二极管的反向恢复时间是其性能的重要参数，反向恢复时间的定义是：二极管从正向导通状态急剧转换到截止状态，从输出脉冲下降到零线开始，到反向电源恢复到最大反向电流的10％所需要的时间。

专利名称：快恢复二极管
专利类型：实用新型专利
发明人：余杰
申请号：CN201020635121.0申请日：20101130
公开号：CN201877433U
公开日：
20110622
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种快恢复二极管，包括二极管本体，所述二极管本体与三个引脚连接，位于二极管主体同一侧的两个引脚与二极管主体通过铜带连接，铜带与二极管主体的连接点为P/N 结，P/N结采用单纯掺金，位于二极管主体另一侧的引脚是绝缘的。

本实用新型的有益效果为：单一P/N结一条铜带，单次点焊，生产效率高，良品率高；铜带热传导极佳，二极管PN结散热极快，产品可靠性极大提高；铜带导电性极好，动、静态阻值小，效率高，发热量小，应用中可大幅度提高效率及可靠性。

申请人：东莞市百耀电子科技有限公司
地址：523726 广东省东莞市塘厦镇高丽七路9号
国籍：CN
代理机构：北京纽乐康知识产权代理事务所
代理人：王明亮
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