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(guān)。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(jié)勢壘肖特基)結(jié)構(gòu)在PN結(jié)和肖特基結(jié)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(guān)頻率提升至100kHz以上。 超快恢復二極管模塊可減少EMI噪聲,優(yōu)化電機驅(qū)動和逆變器的電磁兼容性。浙江二極管規(guī)格
二極管可以作為電子開關(guān)使用,利用其單向?qū)щ娦詠砜刂齐娐返耐〝?。在正向偏置時(陽極電壓高于陰極),二極管導通,相當于開關(guān)閉合;而在反向偏置時,二極管截止,相當于開關(guān)斷開。這一特性被廣泛應(yīng)用于數(shù)字邏輯電路、高頻信號切換以及自動控制系統(tǒng)中。例如,在射頻(RF)電路中,二極管可用于天線切換,使設(shè)備在發(fā)送和接收信號時自動選擇正確的路徑。此外,高速開關(guān)二極管(如肖特基二極管)因其快速響應(yīng)能力,常用于計算機和通信設(shè)備的高頻電路中,確保信號傳輸?shù)臏蚀_性。 浙江二極管規(guī)格電動汽車充電樁的整流橋模塊,由 4 個快恢復二極管組成,支持高電壓輸入整流。
散熱性能是影響二極管模塊壽命和功率輸出的重要因素。常見的散熱方案包括風冷、液冷和相變冷卻,其中液冷因其高效性在大功率應(yīng)用中占據(jù)主導地位。例如,電動汽車逆變器中的二極管模塊通常直接集成到冷卻液循環(huán)系統(tǒng)中,通過優(yōu)化流道設(shè)計實現(xiàn)均勻散熱。此外,模塊內(nèi)部采用低熱阻材料(如燒結(jié)銀焊層)和溫度傳感器(NTC),實時監(jiān)控結(jié)溫并觸發(fā)保護機制。未來,基于熱管和石墨烯的散熱技術(shù)有望進一步提升模塊的功率密度和可靠性。
二極管分類:
面接觸型二極管:面接觸型二極管的PN結(jié)接觸面積大,可以通過較大的電流,也能承受較高的反向電壓,適宜在整流電路中使用。
平面型二極管:平面型二極管在脈沖數(shù)字電路中作開關(guān)管使用時PN結(jié)面積小,用于大功率整流時PN結(jié)面積較大。
穩(wěn)壓管:穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管是一種特殊的面接觸型半導體硅二極管,具有穩(wěn)定電壓的作用。
光電二極管:光電二極管光電二極管又稱光敏二極管。它的管殼上備有一個玻璃窗口,以便于接受光照。其特點是,當光線照射于它的PN結(jié)時,可以成對地產(chǎn)生自由電子和空穴,使半導體中少數(shù)載流子的濃度提高,在一定的反向偏置電壓作用下,使反向電流增加。因此它的反向電流隨光照強度的增加而線性增加。
發(fā)光二極管:發(fā)光二極管發(fā)光二極管是一種將電能直接轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)成。
英飛凌二極管模塊集成快速恢復二極管,優(yōu)化開關(guān)性能,大幅降低EMI干擾,提升系統(tǒng)效率。
英飛凌CoolSiC?系列SiC肖特基二極管模塊是第三代半導體的技術(shù)***,具有零反向恢復電荷(Qrr)、正溫度系數(shù)和超高結(jié)溫(175℃)等優(yōu)勢。其獨特的溝槽柵結(jié)構(gòu)使1200V模塊的比導通電阻低至2.5mΩ·cm2,開關(guān)損耗較硅基模塊降低70%。在光伏逆變器應(yīng)用中,實測數(shù)據(jù)顯示,采用CoolSiC?模塊的系統(tǒng)效率提升1.5個百分點,年發(fā)電量增加約2000kWh。此外,該模塊通過了嚴苛的1000次-55℃~175℃溫度循環(huán)測試,可靠性遠超行業(yè)標準,成為新能源和工業(yè)高功率應(yīng)用的**產(chǎn)品。整流二極管模塊常用于 AC-DC 轉(zhuǎn)換,通過橋式電路將交流電轉(zhuǎn)為脈動直流電。中國香港二極管種類
通過灌封環(huán)氧樹脂,二極管模塊可實現(xiàn) IP67 級防塵防水,適用于戶外設(shè)備。浙江二極管規(guī)格
PN結(jié)形成原理
P型和N型半導體P型半導體是在本征半導體(一種完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導體晶體)摻入少量三價元素雜質(zhì),如硼等。
因硼原子只有三個價電子,它與周圍的硅原子形成共價鍵,因缺少一個電子,在晶體中便產(chǎn)生一個空位,當相鄰共價鍵上的電子獲得能量時就有可能填補這個空位,使硼原子成了不能移動的負離子,而原來的硅原子的共價鍵則因缺少一個電子,形成了空穴,但整個半導體仍呈中性。這種P型半導體中以空穴導電為主,空穴為多數(shù)載流子,自由電子為少數(shù)載流子。
N型半導體形成的原理和P型原理相似。在本征半導體中摻入五價原子,如磷等。摻入后,它與硅原子形成共價鍵,產(chǎn)生了自由電子。在N型半導體中,電子為多數(shù)載流子,空穴為少數(shù)載流子。
因此,在本征半導體的兩個不同區(qū)域摻入三價和五價雜質(zhì)元素,便形成了P型區(qū)和N型區(qū),根據(jù)N型半導體和P型半導體的特性,可知在它們的交界處就出現(xiàn)了電子和空穴的濃度差異,電子和空穴都要從濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域擴散,它們的擴散使原來交界處的電中性被破壞
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