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【原创】从基础开始-普通二极管讨论

普通二极管的技术指标的定义

1、最大额定电流:电流波形问题?

1N4007ONFAIRCHILD等)的定义:平均电流1A

在定义1N4007的最大额定电流时,并没有规定电流的波形。

如果一个整流滤波装置的功率因数为1,输入电压AC220V,电流波形为正弦波,电流有效值为1A,输入有功功率220W

如果一个整流滤波装置的功率因数为0.5,输入电压AC220V,电流波形为脉冲波,电流有效值为2A,输入有功功率220W

以上两种情况,平均电流是相等的,但是整流二极管的损耗后者比前者至少大一倍。

显然用平均电流来定义最大额定电流是不合理的

 

MDD95IXYS)的定义:180度正弦波,120A

这是大功率的二极管模块,“180度正弦波”就是指电流有效值120A,显然,这样的定义是严谨的。

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bode
LV.9
2
2010-08-08 12:34
又有新贴,且把沙发先坐了。静听楼主开讲~
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2010-08-08 16:13

2、不重复最大浪涌电流:

1N4007的定义:8.3毫秒30A

MDD95的定义:10毫秒2800A8.3毫秒3300A

二者定义的电流都是有效值。从MDD95的定义可以看出,时间越短,允许浪涌电流越大。这是普遍规律。

由于浪涌电流会使二极管在很短的时间内产生大量热,结温快速上升,在器件内部产生机械应力,因此对于大功率二极管模块而言,机械应力容易造成芯片与绝缘基板开裂,浪涌电流要留有足够的余量。

 

3、最高重复峰值反向电压(耐压)及最大反向电流:

这两个技术参数有一定的关联,放在一起说。

电源中整流桥的损坏常常是耐压问题,如何通过检验对二极管的耐压品质作出判断呢?这是提高产品可靠性的关键。

l         二极管的反向特性曲线必须是硬特性,软特性的二极管反向漏电流必然大,这种情况造成的损坏表现是PCB板变色,烧焦。

l         检验反向耐压的一致性。如果抽检一批二极管,虽然全部达到要求,耐压值的离散性大于20%,在长期使用时就可能有问题。

l         高温反偏试验:抽检,施加80%的反向额定电压(DC),150℃,96小时。这个试验是对二极管耐压的最严厉的考验,如果通过,其耐压品质堪称一流。如果降低要求,施加70%的反向额定电压,其他不变。

 

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2010-08-08 20:56
@世界真奇妙
2、不重复最大浪涌电流:1N4007的定义:8.3毫秒30AMDD95的定义:10毫秒2800A,8.3毫秒3300A二者定义的电流都是有效值。从MDD95的定义可以看出,时间越短,允许浪涌电流越大。这是普遍规律。由于浪涌电流会使二极管在很短的时间内产生大量热,结温快速上升,在器件内部产生机械应力,因此对于大功率二极管模块而言,机械应力容易造成芯片与绝缘基板开裂,浪涌电流要留有足够的余量。 3、最高重复峰值反向电压(耐压)及最大反向电流:这两个技术参数有一定的关联,放在一起说。电源中整流桥的损坏常常是耐压问题,如何通过检验对二极管的耐压品质作出判断呢?这是提高产品可靠性的关键。l        二极管的反向特性曲线必须是硬特性,软特性的二极管反向漏电流必然大,这种情况造成的损坏表现是PCB板变色,烧焦。l        检验反向耐压的一致性。如果抽检一批二极管,虽然全部达到要求,耐压值的离散性大于20%,在长期使用时就可能有问题。l        高温反偏试验:抽检,施加80%的反向额定电压(DC),150℃,96小时。这个试验是对二极管耐压的最严厉的考验,如果通过,其耐压品质堪称一流。如果降低要求,施加70%的反向额定电压,其他不变。 

坐地板听

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bode
LV.9
5
2010-08-08 21:03
@世界真奇妙
2、不重复最大浪涌电流:1N4007的定义:8.3毫秒30AMDD95的定义:10毫秒2800A,8.3毫秒3300A二者定义的电流都是有效值。从MDD95的定义可以看出,时间越短,允许浪涌电流越大。这是普遍规律。由于浪涌电流会使二极管在很短的时间内产生大量热,结温快速上升,在器件内部产生机械应力,因此对于大功率二极管模块而言,机械应力容易造成芯片与绝缘基板开裂,浪涌电流要留有足够的余量。 3、最高重复峰值反向电压(耐压)及最大反向电流:这两个技术参数有一定的关联,放在一起说。电源中整流桥的损坏常常是耐压问题,如何通过检验对二极管的耐压品质作出判断呢?这是提高产品可靠性的关键。l        二极管的反向特性曲线必须是硬特性,软特性的二极管反向漏电流必然大,这种情况造成的损坏表现是PCB板变色,烧焦。l        检验反向耐压的一致性。如果抽检一批二极管,虽然全部达到要求,耐压值的离散性大于20%,在长期使用时就可能有问题。l        高温反偏试验:抽检,施加80%的反向额定电压(DC),150℃,96小时。这个试验是对二极管耐压的最严厉的考验,如果通过,其耐压品质堪称一流。如果降低要求,施加70%的反向额定电压,其他不变。 
最大反向电流 是不是就是反向恢复峰值电流呢?
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2010-08-08 21:14
@bode
最大反向电流是不是就是反向恢复峰值电流呢?

这里说的是用于50HZ整流的普通二极管,最大反向电流就是通常说的反向漏电流,是静态值。与快速二极管的反向恢复问题无关。

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bode
LV.9
7
2010-08-08 21:17
@世界真奇妙
这里说的是用于50HZ整流的普通二极管,最大反向电流就是通常说的反向漏电流,是静态值。与快速二极管的反向恢复问题无关。

好。等您继续讲下去。

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2010-08-08 22:35

4、雪崩能量:

简单的说,雪崩能量的大小,表明了二极管抵抗过电压击穿的能力。

电网情况可能是很糟糕的,大电机启动和停止的瞬时,大可控硅开通的瞬时,雷击等等,都会在电网上产生很高的电压尖峰。整流桥是直接与电网连接的,所以,有可能过压击穿。但是,只要二极管所承受的过压击穿的能量小于雪崩能量,二极管是不会损坏的。各家公司生产的二极管雪崩能量是有差异的,可是,几乎所有的普通二极管产品规格书都没有这项数据。

我们所用的AC275V的安规(X2)电容,极限耐压2000V以上,并且能自愈就是这个道理。
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bode
LV.9
9
2010-08-08 22:53
@世界真奇妙
4、雪崩能量:简单的说,雪崩能量的大小,表明了二极管抵抗过电压击穿的能力。电网情况可能是很糟糕的,大电机启动和停止的瞬时,大可控硅开通的瞬时,雷击等等,都会在电网上产生很高的电压尖峰。整流桥是直接与电网连接的,所以,有可能过压击穿。但是,只要二极管所承受的过压击穿的能量小于雪崩能量,二极管是不会损坏的。各家公司生产的二极管雪崩能量是有差异的,可是,几乎所有的普通二极管产品规格书都没有这项数据。我们所用的AC275V的安规(X2)电容,极限耐压2000V以上,并且能自愈就是这个道理。

雪崩能量的量纲是什么呢?

它到底是用一个能量来表示还是用一个电压来表示呢

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2010-08-09 06:03
@bode
雪崩能量的量纲是什么呢?它到底是用一个能量来表示还是用一个电压来表示呢
焦耳或毫焦耳
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2010-08-09 08:31
@世界真奇妙
2、不重复最大浪涌电流:1N4007的定义:8.3毫秒30AMDD95的定义:10毫秒2800A,8.3毫秒3300A二者定义的电流都是有效值。从MDD95的定义可以看出,时间越短,允许浪涌电流越大。这是普遍规律。由于浪涌电流会使二极管在很短的时间内产生大量热,结温快速上升,在器件内部产生机械应力,因此对于大功率二极管模块而言,机械应力容易造成芯片与绝缘基板开裂,浪涌电流要留有足够的余量。 3、最高重复峰值反向电压(耐压)及最大反向电流:这两个技术参数有一定的关联,放在一起说。电源中整流桥的损坏常常是耐压问题,如何通过检验对二极管的耐压品质作出判断呢?这是提高产品可靠性的关键。l        二极管的反向特性曲线必须是硬特性,软特性的二极管反向漏电流必然大,这种情况造成的损坏表现是PCB板变色,烧焦。l        检验反向耐压的一致性。如果抽检一批二极管,虽然全部达到要求,耐压值的离散性大于20%,在长期使用时就可能有问题。l        高温反偏试验:抽检,施加80%的反向额定电压(DC),150℃,96小时。这个试验是对二极管耐压的最严厉的考验,如果通过,其耐压品质堪称一流。如果降低要求,施加70%的反向额定电压,其他不变。 

呵呵

这个150℃很严酷呀,是环境温度吗?此时的漏电流极限要求不超过多少?

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bode
LV.9
12
2010-08-09 09:15
@世界真奇妙
焦耳或毫焦耳

但安规电容的雪崩,在上贴中怎么用耐压表示呢?

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2010-08-09 21:40
@bode
但安规电容的雪崩,在上贴中怎么用耐压表示呢?

很抱歉,是我没有把问题说清楚,让你误解了。

安规电容与雪崩没什么关系。我是想说,为了抗住电网上的电压尖峰,安规电容必须有超常的耐压。电容被击穿的地方,一定是电容耐压弱的地方,自愈后的电容耐压更高。
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bode
LV.9
14
2010-08-09 23:13
@世界真奇妙
很抱歉,是我没有把问题说清楚,让你误解了。安规电容与雪崩没什么关系。我是想说,为了抗住电网上的电压尖峰,安规电容必须有超常的耐压。电容被击穿的地方,一定是电容耐压弱的地方,自愈后的电容耐压更高。

呵呵,谢谢你的讲解。

请继续开始。。。

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2010-08-10 06:13
@心中有冰
呵呵这个150℃很严酷呀,是环境温度吗?此时的漏电流极限要求不超过多少?

150℃是结温。该检验方法由MICROSEMI公司提供,此时的漏电流要求我没有问。

MICROSEMI公司的技术人员说此关非常难,所以可以降低要求,施加70%的反向额定电压。而MICROSEMI公司的产品都是按80%的反向额定电压。

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2010-08-10 08:57
@世界真奇妙
150℃是结温。该检验方法由MICROSEMI公司提供,此时的漏电流要求我没有问。据MICROSEMI公司的技术人员说此关非常难,所以可以降低要求,施加70%的反向额定电压。而MICROSEMI公司的产品都是按80%的反向额定电压。

结温都是通过计算得到的,无法测量

如果是常温(比如说25)的环境温度,那么施加100%的反向电压来试验,是否可以

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2010-08-10 20:07
@心中有冰
结温都是通过计算得到的,无法测量如果是常温(比如说25℃)的环境温度,那么施加100%的反向电压来试验,是否可以

我认为不可以,难道你的产品中的二极管只在结温25℃的情况下工作吗?因为在25℃的环境温度,漏电流产生的温升几乎为零。恰当的做法是:粗略计算一下漏电流可能引起的温升,适当降低环境温度,在100120℃内选择可能比较合理。

一般情况下,100℃时的漏电流是25℃时的10倍。

施加100%的反向电压是没有必要的,因为在设计整流桥的耐压时,要取交流半波峰值的2倍以上。

总之,反向电压的提高是不能替代温度的。
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allen-leon
LV.5
18
2010-08-11 17:58
@电源网-娜娜姐
坐地板听[图片]

给你搬张凳子。。。

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allen-leon
LV.5
19
2010-08-11 17:58
@电源网-娜娜姐
坐地板听[图片]

给你搬张凳子。。。

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1029835752
LV.6
20
2010-08-11 18:36

专程来顶的

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帝国梦
LV.5
21
2010-08-11 20:05
@世界真奇妙
4、雪崩能量:简单的说,雪崩能量的大小,表明了二极管抵抗过电压击穿的能力。电网情况可能是很糟糕的,大电机启动和停止的瞬时,大可控硅开通的瞬时,雷击等等,都会在电网上产生很高的电压尖峰。整流桥是直接与电网连接的,所以,有可能过压击穿。但是,只要二极管所承受的过压击穿的能量小于雪崩能量,二极管是不会损坏的。各家公司生产的二极管雪崩能量是有差异的,可是,几乎所有的普通二极管产品规格书都没有这项数据。我们所用的AC275V的安规(X2)电容,极限耐压2000V以上,并且能自愈就是这个道理。
 顶一个
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2010-08-11 20:33

5、严厉的可靠性试验

高温存放(HTSL):150℃,48小时

高低温循环(TCT):高温 TATVJM  30分钟,低温 TATVJI  30分钟,TRANSFERRING5分钟,循环10

高压蒸煮(PCT):15P.S.I@121℃,48小时

高温反偏(HTRB):TJ150℃,VBR80VRRM96小时

功率老化(ACOL):I=IO96小时

 

以上就是MICROSEMI公司大功率二极管模块的可靠性试验

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2010-08-11 20:42
@世界真奇妙
5、严厉的可靠性试验高温存放(HTSL):150℃,48小时高低温循环(TCT):高温TA=TVJM 30分钟,低温TA=TVJI 30分钟,,TRANSFERRING≤5分钟,循环10次高压蒸煮(PCT):15P.S.I@121℃,48小时高温反偏(HTRB):TJ=150℃,VBR=80%VRRM,96小时功率老化(ACOL):I=IO,96小时 以上就是MICROSEMI公司大功率二极管模块的可靠性试验

TVJM=150℃ , TVJI=-40

P.S.I = pounds per square inch 磅/平方英寸

 

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2010-08-11 21:01

6、知名品牌二极管模块的排名

品质:最优--优--良

排名:MICROSEMI――IXYS――SEMIKRON

价格:高――中――低

排名:SEMIKRON――IXYS――MICROSEMI

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兰波
LV.8
25
2010-08-11 21:06
@世界真奇妙
6、知名品牌二极管模块的排名品质:最优--优--良排名:MICROSEMI――IXYS――SEMIKRON价格:高――中――低排名:SEMIKRON――IXYS――MICROSEMI

啊。那microsemi品质最优,价格反而最低?

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2010-08-11 21:22
@兰波
啊。那microsemi品质最优,价格反而最低?

是!

美国和中国的航空都只用MICROSEMI产品。

IXYS,SEMIKRON都不能上航空。

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2010-08-11 21:28
@兰波
啊。那microsemi品质最优,价格反而最低?
以上的可靠性试验,SEMIKRON是肯定完蛋的,IXYS的说不好。
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machi518
LV.4
28
2010-08-11 21:33
@世界真奇妙
2、不重复最大浪涌电流:1N4007的定义:8.3毫秒30AMDD95的定义:10毫秒2800A,8.3毫秒3300A二者定义的电流都是有效值。从MDD95的定义可以看出,时间越短,允许浪涌电流越大。这是普遍规律。由于浪涌电流会使二极管在很短的时间内产生大量热,结温快速上升,在器件内部产生机械应力,因此对于大功率二极管模块而言,机械应力容易造成芯片与绝缘基板开裂,浪涌电流要留有足够的余量。 3、最高重复峰值反向电压(耐压)及最大反向电流:这两个技术参数有一定的关联,放在一起说。电源中整流桥的损坏常常是耐压问题,如何通过检验对二极管的耐压品质作出判断呢?这是提高产品可靠性的关键。l        二极管的反向特性曲线必须是硬特性,软特性的二极管反向漏电流必然大,这种情况造成的损坏表现是PCB板变色,烧焦。l        检验反向耐压的一致性。如果抽检一批二极管,虽然全部达到要求,耐压值的离散性大于20%,在长期使用时就可能有问题。l        高温反偏试验:抽检,施加80%的反向额定电压(DC),150℃,96小时。这个试验是对二极管耐压的最严厉的考验,如果通过,其耐压品质堪称一流。如果降低要求,施加70%的反向额定电压,其他不变。 
恩,有些参数的详细意思还真没没弄清楚!
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qdbs888
LV.8
29
2010-08-13 12:22
@世界真奇妙
以上的可靠性试验,SEMIKRON是肯定完蛋的,IXYS的说不好。
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bode
LV.9
30
2010-08-13 14:13
@世界真奇妙
是!美国和中国的航空都只用MICROSEMI产品。IXYS,SEMIKRON都不能上航空。
这话有点绝对了哦~
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xy_k8299
LV.6
31
2010-08-13 17:04
@兰波
啊。那microsemi品质最优,价格反而最低?

广而告之?

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