快恢复二极管与超快恢复二极管特点及检测
快恢复二极管frd（fast recovery diode）是近年来问世的新型半导体器件，具有开关特性好，反向恢复时间短、正向电流大、体积小、安装简便等优点。超快恢复二极管srd （superfast recovery diode），则是在快恢复二极管基础上发展而成的，其反向恢复时间trr值已接近于肖特基二极管的指标。它们可广泛用于开关电源、脉宽调制器（pwm）、不间断电源（ups）、交流电动机变频调速（vvvf）、高频加热等装置中，作高频、大电流的续流二极管或整流管，是极有发展前途的电力、电子半导体器件。
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。快恢复二极管的反向恢复时间一般为几百纳秒，正向压降约为0.6v，正向电流是几安培至几千安培，反向峰值电压可达几百到几千伏。超快恢复二极管的反向恢复电荷进一步减小，使其trr可低至几十纳秒。
20a 以下的快恢复及超快恢复二极管大多采用to-220封装形式。从内部结构看，可分成单管、对管（亦称双管）两种。对管内部包含两只快恢复二极管，根据两只二极管接法的不同，又有共阴对管、共阳对管之分。图2(a)是c 20-04型快恢复二极管（单管）的外形及内部结构。(b)图和(c)图分别是c92-02型（共阴对管）、mur1680a型（共阳对管）超快恢复二极管的外形与构造。它们均采用to-220塑料封装，主要技术指标见表1。
几十安的快恢复二极管一般采用to-3p金属壳封装。更大容量（几百安～几千安）的管子则采用螺栓型或平板型封装形式。
2．检测方法
（1）测量反向恢复时间
测量电路如图3。由直流电流源供规定的if，脉冲发生器经过隔直电容器c加脉冲信号，利用电子示波器观察到的trr值，即是从i=0的时刻到ir=irr时刻所经历的时间。
设器件内部的反向恢电荷为qrr，有关系式
trr≈2qrr/irm (5.3.1)
由式(5.3.1)可知，当irm 为一定时，反向恢复电荷愈小，反向恢复时间就愈短。
（2）常规检测方法
在业余条件下，利用万用表能检测快恢复、超快恢复二极管的单向导电性，以及内部有无开路、短路故障，并能测出正向导通压降。若配以兆欧表，还能测量反向击穿电压。
实例：测量一只c90-02超快恢复二极管，其主要参数为：trr=35ns，id=5a，ifsm=50a，vrm=700v。外型同图(a)。将500型万用表拨至r×1档，读出正向电阻为6.4ω，n′=19.5格；反向电阻则为无穷大。进一步求得vf=0.03v/格×19.5=0.585v。证明管子是好的。
注意事项：
（1）有些单管，共三个引脚，中间的为空脚，一般在出厂时剪掉，但也有不剪的。
（2）若对管中有一只管子损坏，则可作为单管使用。
（3）测正向导通压降时，必须使用r×1档。若用r×1k档，因测试电流太小，远低于管子的正常工作电流，故测出的vf值将明显偏低。在上面例子中，如果选择r×1k档测量，正向电阻就等于2.2kω，此时n′=9格。由此计算出的vf值仅0.27v，远低于正常值(0.6v)。
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（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。快恢复二极管的反向恢复时间一般为几百纳秒，正向压降约为0.6v，正向电流是几安培至几千安培，反向峰值电压可达几百到几千伏。超快恢复二极管的反向恢复电荷进一步减小，使其trr可低至几十纳秒。
20a 以下的快恢复及超快恢复二极管大多采用to-220封装形式。从内部结构看，可分成单管、对管（亦称双管）两种。对管内部包含两只快恢复二极管，根据两只二极管接法的不同，又有共阴对管、共阳对管之分。图2(a)是c 20-04型快恢复二极管（单管）的外形及内部结构。(b)图和(c)图分别是c92-02型（共阴对管）、mur1680a型（共阳对管）超快恢复二极管的外形与构造。它们均采用to-220塑料封装，主要技术指标见表1。
几十安的快恢复二极管一般采用to-3p金属壳封装。更大容量（几百安～几千安）的管子则采用螺栓型或平板型封装形式。
2．检测方法
（1）测量反向恢复时间
测量电路如图3。由直流电流源供规定的if，脉冲发生器经过隔直电容器c加脉冲信号，利用电子示波器观察到的trr值，即是从i=0的时刻到ir=irr时刻所经历的时间。
设器件内部的反向恢电荷为qrr，有关系式
trr≈2qrr/irm (5.3.1)
由式(5.3.1)可知，当irm 为一定时，反向恢复电荷愈小，反向恢复时间就愈短。
（2）常规检测方法
在业余条件下，利用万用表能检测快恢复、超快恢复二极管的单向导电性，以及内部有无开路、短路故障，并能测出正向导通压降。若配以兆欧表，还能测量反向击穿电压。
实例：测量一只c90-02超快恢复二极管，其主要参数为：trr=35ns，id=5a，ifsm=50a，vrm=700v。外型同图(a)。将500型万用表拨至r×1档，读出正向电阻为6.4ω，n′=19.5格；反向电阻则为无穷大。进一步求得vf=0.03v/格×19.5=0.585v。证明管子是好的。
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