雪崩整流二极管

雪崩整流二极管的选择与使用一、雪崩整流二极管额定正向平均电流IF(AV)的选择：雪崩整流二极管额定正向平均电流IF(AV)选择原则与普通整流二极管一样，对於三相全波整流桥来讲整流二极管额定正向平均电流IF(AV)是交流发电机额定输出电流I0的0.4至0.5倍，即：IF(AV)=(0.4～0.5)×I0---------------------------------------(1)这样选择的先决条件是雪崩整流二极管的外壳温度TC低于170℃。图1、交流发电机应用电原理图UnRegistered图2、交流发电机三相整流电压、电流波形图二、雪崩击穿电压V(BR)的选择交流发电机所用雪崩整流二极管的雪崩击穿电压选择要根据其作用耒选择。它的主要作用是当发生故障时：在抛负载时雪崩整流二极管要能吸收故障电压，保护调节器不受损伤；在调节器失控时雪崩整流二极管要立即击穿使交流发电机不发电，起到保险丝作用，保护车内ECU不受损伤，把恶性事故化成一般故障。在轿车上ECU内在输入端接了一个MR2535L瞬态浪涌吸收雪崩二极管，它选用的击穿电压是27—32V(对12V系统讲)，所以它要求交流发电机所用的雪崩整UnRegistered流二极管的雪崩击穿电压V(BR)小于27V，原配套的交流发电机所选用的雪崩击穿电压为20—24V，这一点希望大家注意。对於24V系统讲，雪崩整流二极管的雪崩击穿电压V(BR)一般选用35—45V。三、反向重复峰值浪涌电流IRSM的选择从图1、图2中我们可以看到在任一时刻三相整流桥中只有一对桥臂中有电流，即只有两根相线中有电流通过，通过的电流波形是带馒头形的近似矩形波电流。为了估算方便我们把它看成一个矩形波电流，峰值电流为发电机输出电流I0。如果我们假设每相线圈的电感为L、直流电阻为零，此时发电机绕组具有能量为2I0L2，绕组具有的能量与抛负载后产生的峰值电压与抛负载时的电流成正比、与发电机绕组电感的平方成正比。L值的大小决定抛负载后雪崩击穿的持续时间。图3、抛负载后能量泄放示意图UnRegistered我们为了估算方便，假设抛负载前后交流发电机的输出功率不变，抛负载前交流发电机输出电压为VR0、电流为I0，则输出功率为VR0×I0。从图3我们可以看到：抛负载后D1与D4处于正向导通状态，D2与D3处于反向雪崩击穿状态。如果我们假设D1、D2、D3与D4具有相同的正向峰值压降VF、反向雪崩击穿电压VB，则流过D2、D3的反向雪崩击穿电流相同为IRSM。我们就可以得到下面一组等式：Vab=VF+VB=VRVR×(i1+i2)=VR0×I02×IRSM×VR=VR0×I0IRSM=(VR0×I0)/(2×VR)IRSM=(I0/2)×(VR0/VR)----------------------------------------------(2)我们把不同的VR0与VR数据代入(2)式可以得到下面的一个关系式：IRSM=(0.25～0.32)I0------------------------------(3)对於规范设汁的交流发电机在抛负载时雪崩整流二极管反向雪崩击穿的持续时间约在75ms左右，因此雪崩整流二极管反向重复峰值浪涌电流IRSM选择为发电机额定电流(抛负载前电流)的0.4倍是合适的。UnRegistered图4、带四、雪崩整流桥对雪崩整流二极管雪崩电压离散性的要求有雪崩整流桥交流发电机抛负载电压波形图从图3中我们可以看到当发生抛负载时有如下的关系式：VFD1+VBD3=VFD2+VBD4=Vab----------------------------------------(4)在组装整流挢时，我们为了降低二极管的正向发热功率和三相绕组的不平衡性把整流二极管的正向压降和它的离散性控制在很小的范围内，例如离散性控制0.05V以内。因此在这里为了便於把问题讲清楚，我们把VFD1与VFD2看成是相等的。即VFD1=VFD2--------------------------------------------------------(5)对於某一个雪崩整流二极管它有一个V(BR)值，它的测试条件是IR=100mA。当它通过不同数值的反向雪崩浪涌电流IR1＞IR2＞IR3＞100mA时就得到一组VR值：UnRegisteredVR1＞VR2＞VR3＞V(BR)下面我们来看几组实际测试数据：E35A21VRS/R(KEC)样品测试报告IRSMtw=80ms(矩形波)(V)规格编号VFMIFM=100A(V)V(BR)IFM=100mA(V)IRRM1VRRM=16V(μA)△VFtw=100msIM=100A(mV)30A35A40A备注10.98220.60≤1.03225.426.026.420.99620.87≤1.03425.826.427.030.98420.08≤1.03225.025.426.240.99720.30≤1.03224.825.425.8正向RS50..99421.67≤1.03326.627.477ms坏10.99321.08≤1.03025.826.426.820.97921.13≤1.03025.826.226.8反向RR30.99621.25≤1.02925.826.427.0UnRegistered40.99520.68≤1.02925.425.826.450.98020.78≤1.03025.626.226.6E50A21VRS/R(KEC)样品测试报告IRSMtw=80ms(V)规格编号VFMIFM=100A(V)V(BR)IFM=100mA(V)IRRM1VRRM=16V(μA)△VFIM1=100mAIM2=100A(mV)40A50A备注10.96719.99≤1.03520.96520.24≤1.03425.826.630.96219.71≤1.03325.078ms坏40.98619.80≤1.04175ms坏50.95819.40≤1.03324.649ms坏正向RS60.96019.82≤1.03525.455ms坏10.96723.30≤1.02829.844ms坏20.94820.97≤1.03126.627.630.96122.10≤1.03028.577ms坏40.95821.06≤1.02926.427.4反向RR50.95923.12≤1.03129.645ms坏UnRegisteredMOTOROLAXRA0311/0312（40A）测试报告UnRegistered反向可重复浪涌电流IRSM测试正向、瞬态热阻测试100mA____100A____100mA持续时间(方波)80ms持续时间(方波)10ms极性&编号V(BR)100mA(V)VF1(mV)VF2(mV)ΔVF(mV)VFm(V)40AVBR(V)50AVBRM标准90AVBR(V)110AVBRM标准测试后态P-0126.0699682171.0131.432.32.233.6OKP-0225.0698680181.0030.431.31.432.6OKP-0324.4700682181.0030.031.31.232.4OKP-0424.8700682181.0030.231.31.432.4OKP-0524.2700682181.0229.630.30.831.8OKP-0624.8701683181.0230.431.31.432.6OKP-0724.4699681181.0029.830.30.631.8OKP-0824.4700683171.0030.231.31.032.2OKP-0924.2700682181.0229.830.30.831.8OKP-1025.4700683171.0230.831.31.833.0OKP-1124.8700682181.0230.631.31.632.6OKP-1225.2701683181.0131.032.32.033.2OKP-1324.6701684171.0030.031.31.032.0OKP-1424.6700683171.0030.031.31.032.2OKP-1524.2699682171.0030.431.29.831.0OKP-1625.0702684181.0129.030.31.632.8OKP-1724.8700683171.0031.032.31.432.6OKP-1825.6701684171.0130.831.31.833.0OKP-1924.8700683171.0130.431.31.632.6OK正向XRA03P-2024.4700683171.0130.031.31.032.0OKN-0124.2706688181.0129.430.30.631.6OKN-0225.0702685171.0230.231.31.432.6OKN-0324.4703685181.0230.031.31.232.4OKN-0424.8701683181.0130.231.31.232.4OKN-0525.4701682191.0030.831.31.833.0OKN-0625.0700683171.0030.431.31.632.8OKN-0725.0700683171.0230.231.31.432.6OKN-0825.4701683180.9931.032.32.033.2OKN-0924.6698680181.0029.830.30.831.8OKN-1024.8701684171.0230.431.31.832.8OKN-1124.8701684171.0030.031.31.232.2OKN-1225.4700683171.0031.232.32.233.4OKN-1325.4701683181.0130.831.31.833.0OKN-1425.4701683181.0230.831.31.833.0OKN-1524.8701682190.9930.231.31.232.2OKN-1625.0700683170.9930.431.31.432.6OKN-1725.4700684161.0031.032.32.233.4OKN-1824.4701684171.0229.830.30.832.0OKN-1925.2701684171.0130.631.31.832.8OK反向XRA0312N-2024.8701683181.0130.031.31.232.4OKUnRegistered测试报告[2-1]Apr-04-2006制造单位：昆山市晨伊半导体厂试品名称：雪崩管型号：DB50-19数量：60只极性：正、负各½环境温度=28.1℃主要设测试备：YH-3201A编号：13218AAYH-5001A编号：13218F3Time:15to18PeakRepetitiveSurgeCurrent100A100ms10ms（TimeConstant）80ms极性与编号VMFmVΔVFmVDC18VIRRM1(nA)100mA300μsVBR(V)80A80μsVBR(V)110AVBR40AVBR.V45AVBR50AVBR55AVBR60AVBR65AVBRA01961243321.323.227.025.626.026.526.827.477msA02965245421.323.226.825.525.926.426.827.227.6A03964235621.623.527.225.926.326.827.227.628.0A04968255821.523.427.326.026.426.927.327.676msA05959244321.523.426.925.726.126.627.027.427.8A06958243621.723.727.626.226.727.227.527.973msA07964244621.623.827.826.326.827.327.728.167msA089