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快速關斷二極管功率模塊

來源: 發(fā)布時間:2025-07-09

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***,具有零反向恢復電荷(Qrr)、正溫度系數和超高結溫(175℃)等優(yōu)勢。其獨特的溝槽柵結構使1200V模塊的比導通電阻低至2.5mΩ·cm2,開關損耗較硅基模塊降低70%。在光伏逆變器應用中,實測數據顯示,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)高功率應用的**產品。英飛凌二極管模塊集成快速恢復二極管,優(yōu)化開關性能,大幅降低EMI干擾,提升系統(tǒng)效率??焖訇P斷二極管功率模塊

二極管

二極管分類:
點接觸型二極管:點接觸型二極管的PN結接觸面積小,不能通過較大的正向電流和承受較高的反向電壓,但它的高頻性能好,適宜在高頻檢波電路和開關電路中使用 。

面接觸型二極管:面接觸型二極管的PN結接觸面積大,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字電路中作開關管使用時PN結面積小,用于大功率整流時PN結面積較大。
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結時,可以成對地產生自由電子和空穴,使半導體中少數載流子的濃度提高,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。 北京二極管哪個品牌好安裝二極管模塊時,需在基板與散熱片間涂抹導熱硅脂,降低熱阻至 0.1℃/W 以下。

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智能二極管模塊的監(jiān)測原理

新一代智能模塊(如ST的ACEPACK Smart Diode)集成溫度傳感器和電流檢測。其原理是在DBC基板上嵌入鉑電阻(Pt1000),通過ADC將溫度信號數字化(精度±1℃)。電流檢測則利用模塊引線框的寄生電阻(Rsense≈0.5mΩ),配合差分放大器提取mV級壓降。數據通過ISO-CLART隔離芯片傳輸至MCU,實現結溫預測和健康狀態(tài)(SOH)評估。某電動汽車OBC模塊實測表明,該技術可使過溫保護響應時間從秒級縮短至10ms,預防90%以上的熱失效故障。

PN結形成原理

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、結構完整的半導體晶體)摻入少量三價元素雜質,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,空穴為多數載流子,自由電子為少數載流子。
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,產生了自由電子。在N型半導體中,電子為多數載流子,空穴為少數載流子。
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元素,便形成了P型區(qū)和N型區(qū),根據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 光伏逆變器中,IGBT 與二極管模塊并聯,構成功率開關單元實現能量雙向流動。

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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結時,可以成對地產生自由電子和空穴,使半導體中少數載流子的濃度提高,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。
當無光照時,光電二極管的伏安特性與普通二極管一樣。光電二極管作為光控元件可用于各種物體檢測、光電控制、自動報警等方面。當制成大面積的光電二極管時,可當作一種能源而稱為光電池。此時它不需要外加電源,能夠直接把光能變成電能。
開關電源的輸出端并聯肖特基二極管模塊,可實現多路輸出的自動均流??焖訇P斷二極管功率模塊

英飛凌模塊提供多種電壓/電流等級,兼容IGBT和SiC技術,滿足新能源逆變器的嚴苛需求??焖訇P斷二極管功率模塊

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。快速關斷二極管功率模塊

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