功率器件
功率二极管是二极管的其中一种,是一种简单的半导体器件。与普通二极管一样,功率二极管有两个端子,并沿一个方向传导电流。然而,功率二极管与普通二极管仍有很大区别。
1.普通二极管为P型和N型,2层;功率二极管有三层,p+层和n+两层之间有漂移区。
2.功率二极管的电压、电流和功率的额定值比较高,而普通二极管的电压较高、电流和功率的额定值相对较低。
3.功率二极管高速工作,普通二极管开关速度较高。
4.功率二极管适用于使用大电流和电压的地方,如逆变器;而普通二极管适用于小信号的地方。
下面为功率二极管和普通二极管的区别对比图。
普通二极管的符号图
功率二极管的结构包括3层,如P+层、n-层和n+层。这里的顶层是 P+ 层,是重掺杂。中间层为n-层,轻掺杂,最后一层为n+层,重掺杂。下图为示意图。
功率二极管符号图
功率二极管结构图
p+层充当阳极,该层的厚度为10 μm,掺杂水平为Na,图中有具体的数字。(公式的幂打起来麻烦)
n+层作为阴极,该层的厚度为250-300 μm,掺杂水平为Nd,图中有具体的数字。
n-层作为中间层/漂移层,该层的厚度主要取决于击穿电压和掺杂水平为Nd,图中也有具体的数字。一旦n-层宽度增加,则击穿电压将增加。
功率二极管和普通二极管在结构、特性和应用方面都有很大的差异。
结构差异:功率二极管通常采用多层扩散工艺,具有大面积的P-N结,封装为大功率TO-220、TO-247等外壳;普通二极管通常采用单层扩散工艺,具有小面积的P-N结,封装为小功率的SOT-23、SOD-123等外壳。
电性能差异:功率二极管的最大电流、电压和功率都比普通二极管大得多,常用于高压、大电流的威廉希尔官方网站 中,如开关电源、变换器、驱动电机等场合;普通二极管的电流、电压和功率都比较小,常用于整流、保护、信号检测等低功率威廉希尔官方网站 中。
工作特性差异:功率二极管具有更低的正向电阻和反向恢复时间,能够承受更大的电流和功率,但开关速度较慢;普通二极管的正向电阻较大,反向恢复时间也比功率二极管长,但是开关速度较快。
应用差异:功率二极管主要用于高功率威廉希尔官方网站 中,如交流电源、电机控制、功率放大等;普通二极管主要用于低功率威廉希尔官方网站 中,如整流威廉希尔官方网站 、保护威廉希尔官方网站 、信号检测等。
综上所述,功率二极管和普通二极管在结构、电性能、工作特性和应用方面都存在很大的差异,需要根据具体的威廉希尔官方网站 需求来选择适当的二极管。
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