В HTML      В PDF
микроэлектроника, микросхема, микроконтроллер, память, msp430, MSP430, Atmel, Maxim, LCD, hd44780, t6963, sed1335, SED1335, mega128, avr, mega128  
  Главная страница > Обзоры по типам > Транзисторы > Принципы работы мощных MOSFET и IGBT транзисторов

реклама

 
радиационно стойкие ПЗУ Миландр

Продажа силового и бронированного кабеля и провода в Москве

текст еще



Концепция гибридных диодов

Концепция гибридных диодов была открыта в 1991 [295] [296]. Она основана на параллельном подключении диода с мягким восстановлением и РТ-диода с малым падением напряжения, но жесткими параметрами восстановления, как показано на рис.1.37.

Структура гибридного диода
Рис. 1.37. Структура гибридного диода

Принцип работы показан на рис.1.38. Основная часть тока в открытом состоянии проводится жестким диодом DЕ. Остаток - диодом DS. Ток IS проходит через диод DS и первый пересекает ноль, достигая своего максимального обратного значения в момент t1. В этот момент через диод DЕ все еще протекает прямой ток. При этом pn - переход диода DS свободен от носителей заряда. Теперь диод DЕ переключается с нарастающей dI/dt. Суммарный ток все еще определяется внешней цепью.

Протекание тока через составляющие гибридного диода
Рис. 1.38. Протекание тока через составляющие гибридного диода

В момент t2 pn - переход диода DE свободен от носителей заряда. В период между t2 и t3 обратный ток DЕ будет резко падать. Это вызовет соответствующее нарастание тока в DS, который полностью не освободился от носителей в этот момент. Общий обратный ток не будет резко снижаться. Следовательно, не будет перенапряжения. Плотность носителей заряда в диоде DS уменьшится в период между t3 и t4. Такая структура будет мягкой.

Для получения эффективной функции обратного диода, DS должен получить достаточный заряд даже после падения обратного тока DЕ. Для этого мягкий диод DS должен принять на себя 10 - 25 % прямого тока. Следовательно, прямое напряжение должно быть отрегулировано.

Первые модули, содержащие гибридные диоды, поступили в продажу в начале 1996г. Oни в основном применялись как обратные диоды в коммутирующих цепях с 100 В или 200 В - MOSFET ключами. В них эпитаксиальный диод на 400 В использовался в качестве жесткого диода DЕ. В качестве мягкого диода DS использовался улучшенный CAL-диод. Плотность основного рекомбинационного центра в нем поддерживалась на низком уровне, в результате чего падение напряжения было около 1,1 В при 150 А/см2.

Характеристика напряжения в 350 А, 100 В модуле
Рис. 1.39. Характеристика напряжения в 350 А, 100 В модуле, слева: с эпитаксиальными диодами, справа: с гибридным диодом

Рис.1.39 показывает напряжение включения MOSFET. Диаграмма слева показывает напряжение обратного диода, состоящего из 7 параллельных эпитаксиальный диодов. Диаграмма справа показывает напряжение при замене одного из 7 эпитаксиальных диодов диодом с мягким восстановлением DS. Пик напряжения будет падать от 100 В до 33 В, паразитные колебания исчезнут. С похожим обратным диодом MOSFET можно включить с большей dI/dt. Если время включения MOSFET уменьшилось с 1.3 мкс до 0.3 мкс при уменьшении сопротивления затвора, характеристика напряжения будет также приемлема. Общие потери в схеме снизятся до 48 % (= сумме линейных и потерь при коммутации всех компонентов).

Гибридные диоды имеют особые преимущества при напряжениях до 600 В. В этом диапазоне можно использовать диоды с минимальной wB, если они интегрированы как часть гибридного диода. С другой стороны, гибридные диоды не имеют больших преимуществ при больших напряжениях, так как различия в wB между мягкими CAL-диодами и РТ-диодами не значительно.



<-- Предыдущая страница Оглавление Следующая страница -->





 
Впервые? | Реклама на сайте | О проекте | Карта портала
тел. редакции: +7 (495) 514 4110. e-mail:info@eust.ru
©1998-2016 ООО Рынок Микроэлектроники