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、快恢复二极管在继电器方面的应用
如下图,在继电器两端并联一个UF4007,它的反向重复峰值电压1000V、正向浪涌电流30A。继电器线圈是可以储存能量的,一旦线圈断电,它两端就会产生很大的反向电动势,如果在线圈两端并联一个快恢复二极管,使它产生一个回路,电动势通过这个回路使线圈储存的能量泄放。
2、快恢复二极管在IGBT开关管的应用
如下图是电磁炉全桥控制的LC振荡电路,Q1-Q4相互导通,在导通-关断过程中,会产生能量,这个二极管经常被称为寄生二极管或者续流二极管,IGBT作为开关用时候一般电压达到上千伏,因此肖特基二极管不适合。
3、快恢复二极管在BOOST升压等开关电源应用
1)如下图是BOOST升压电路,FR154为400V/1.5A快恢复二极管,起到防止电流倒灌作用
2)在RCD等钳位吸收回路应用,如下图D1/UF4007与R1、C2组成吸收回路
4、快恢复二极管在数字弧焊电源电路中应用
图13-12所示是数字弧焊电源电路中的变压整流滤波电路, R6622-17电路中的VD1和VD2是快恢复二极管,它们构成高频全波整电路。电路中的Rl和Cl、R2和C2构成两只二极管的保护电路,Ll是滤波电感。;;;;;;;;;;;;;;;;;;
5、快恢复二极管在逆变电源中应用
在逆变电源中的输出部分,需要高频快恢复的整流二极管来整流,在PFC斩波电路部分也有快恢复二极管来做续流二极管保护核心元件。
图为常见的逆变电路图,D2为常用的快恢复二极管。
将直流电变换成交流电称之为DC/AC变换,也就是通常所说的“逆变”。在某些特殊场合,例如卫星、飞机、舰船、潜艇等没有工频交流电源(50或60Hz),仅有蓄电池或太阳能电池可供使用,这些都是直流电源,当需要由这种电源向交流负载供电时,便需要DC/AC变换。此外,工频交流电对某些负载来说并不适用,例如飞机或相关的地面设备使用400 Hz交流电,感应加热需要使用中频或高频交流电,感应电动机变频调速需要在一定范围内可以任意变频、变压的交流电等。在有工频交流电源的情况下,先将工频交流电变成直流电,再经过逆变器变成所需频率和电压的交流电,这些应用都需要DC/AC变换技术。