一種極軟恢復特性的高壓續(xù)流二極管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于二極管技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種極軟恢復特性的高壓續(xù)流二極管。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子的發(fā)展，各種變頻電路、斬波電路的應用不斷擴大，這些電力電子電路中的主回路不論是采用換流關(guān)斷的晶閘管，還是采用有自關(guān)斷能力的新型電力電子器件，都需要一個與之并聯(lián)的快速二極管，以通過負載中的無功電流，減小電容的充電時間，同時會因負載電流瞬時反向而感應產(chǎn)生高電壓。由于這些電力電子器件的頻率和性能不斷提高，為了與其關(guān)斷相匹配，其二極管必需具有快速開通和高速判斷的能力，即具有短時間的反向時間，較小的反向恢復電流和軟恢復特性。
[0003]在高壓、大電流的電路中，傳統(tǒng)的PIN二極管具有較好的反射耐壓性能，且正向時它可以在很低的電壓下就會導通較大的電流，呈現(xiàn)低阻狀態(tài)。然而下身大注入的少數(shù)載流子的存在使得少子壽命較長，二極管的開關(guān)響應較低，為提高其開關(guān)速度，可以采用摻雜重金屬雜質(zhì)和通過電子輻照的辦法減小少子壽命，但這又會不同程度的造成二極管的硬功夫恢復特性，在電路中引起較高的感應電壓，對整個電路正常工作產(chǎn)生重要影響。因此，設(shè)計出一種極軟恢復特性的高壓續(xù)流二極管已經(jīng)成為一個非常重要和迫切的任務，具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種極軟恢復特性的高壓續(xù)流二極管，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:一種極軟恢復特性的高壓續(xù)流二極管，包括高壓續(xù)流二極管本體和高壓續(xù)流二極管診斷控制裝置，所述高壓續(xù)流二極管本體由陽極板、陰極板、保護環(huán)、鈍化層和溝道終止體組成，所述陽極板設(shè)置在陰極板的上端，所述保護環(huán)至少設(shè)置為六組，所述保護環(huán)與鈍化層的內(nèi)側(cè)固定連接，所述鈍化層與陽極板連接，所述溝道終止體設(shè)置在鈍化層右端的內(nèi)側(cè)，所述高壓續(xù)流二極管診斷控制裝置由電源、高壓續(xù)流二極管、LEM電流傳感器、MOS晶體管、電容器和電阻器組成，所述電源通過串聯(lián)分別與高壓續(xù)流二極管和MOS晶體管電性連接，所述LEM電流傳感器通過串聯(lián)與高壓續(xù)流二極管電性連接，所述高壓續(xù)流二極管通過并聯(lián)與MOS晶體管電性連接，所述電容器的一端連接至MOS晶體管的柵極，且所述電容器的另一端連接至MOS晶體管的漏極，所述電阻器的一端連接至MOS晶體管的柵極，且所述電阻器的另一端連接至MOS晶體管的漏極。
[0006]優(yōu)選的，所述陽極板由P型材料制成的電極。
[0007]優(yōu)選的，所述陰極板由N型材料制成的電極。
[0008]優(yōu)選的，所述高壓續(xù)流二極管本體的外側(cè)套有硅橡膠保護體。
[0009]本實用新型的技術(shù)效果和優(yōu)點:該極軟恢復特性的高壓續(xù)流二極管，其高壓續(xù)流二極管本體的基區(qū)和陽極之間采用緩沖層結(jié)構(gòu)，使得在空間電荷區(qū)擴展后的剩余基區(qū)內(nèi)駐留更多的殘存電荷，并且駐留時間更長，提高了二極管的軟度;本實用新型的高壓續(xù)流二極管和LEM電流傳感器串聯(lián)連接能用于功率變換器兩相及兩相以上續(xù)流二極管，同時出現(xiàn)故障時的故障檢測、故障種類辨別和故障相定位等;本實用新型并聯(lián)二極管工作時正向電壓降Vf與溫度無關(guān)，阻斷電壓穩(wěn)定，漏電流比摻金和鉑的小，高壓續(xù)流二極管本體在高溫下反向漏電流從25°C到125°C比摻鉑FRED少50%。
【附圖說明】
[00?0]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0011 ]圖2為本實用新型的高壓續(xù)流二極管診斷控制裝置工作原理圖。
[0012]圖中:I高壓續(xù)流二極管本體、2陽極板、3陰極板、4保護環(huán)、5鈍化層、6溝道終止體、7高壓續(xù)流二極管診斷控制裝置、8電源、9高壓續(xù)流二極管、10 LEM電流傳感器、11 MOS晶體管、12電容器、13電阻器。
【具體實施方式】
[0013]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0014]本實用新型提供了如圖1-2所示的一種極軟恢復特性的高壓續(xù)流二極管，包括高壓續(xù)流二極管本體I和高壓續(xù)流二極管診斷控制裝置7，所述高壓續(xù)流二極管本體I的外側(cè)套有硅橡膠保護體，所述高壓續(xù)流二極管本體I由陽極板2、陰極板3、保護環(huán)4、鈍化層5和溝道終止體6組成，所述陽極板2設(shè)置在陰極板3的上端，所述陽極板2由P型材料制成的電極，所述陰極板3由N型材料制成的電極，所述保護環(huán)4至少設(shè)置為六組，所述保護環(huán)4與鈍化層5的內(nèi)側(cè)固定連接，所述鈍化層5與陽極板2連接，所述溝道終止體6設(shè)置在鈍化層5右端的內(nèi)側(cè)，所述高壓續(xù)流二極管診斷控制裝置7由電源8、高壓續(xù)流二極管9、LEM電流傳感器10、M0S晶體管11、電容器12和電阻器13組成，所述電源8通過串聯(lián)分別與高壓續(xù)流二極管9和MOS晶體管11電性連接，所述LEM電流傳感器1通過串聯(lián)與高壓續(xù)流二極管9電性連接，所述高壓續(xù)流二極管9通過并聯(lián)與MOS晶體管11電性連接，所述電容器12的一端連接至MOS晶體管11的柵極，且所述電容器12的另一端連接至MOS晶體管11的漏極，所述電阻器13的一端連接至MOS晶體管11的柵極，且所述電阻器13的另一端連接至MOS晶體管11的漏極。
[0015]工作原理:本實用新型并聯(lián)一個MOS晶體管11，用于接通/斷開電流，設(shè)置電容，12并以其兩端連接至MOS晶體管11的柵極和漏極，設(shè)置電阻器13并以其兩端連接至MOS晶體管11的柵極和源極，在高壓續(xù)流二極管9的恢復操作期間，借助于該電容，12和電阻器13，M0S晶體管11的柵極至源極的電壓在一預定時間周期內(nèi)被上拉而超過閾值，上拉該柵極至源極電壓致使高壓續(xù)流二極管9的恢復特性變得柔和，抑制恢復浪涌；同時本實用新型的高壓續(xù)流二極管9和LEM電流傳感器10串聯(lián)連接能用于功率變換器兩相及兩相以上續(xù)流二極管9，同時出現(xiàn)故障時的故障檢測、故障種類辨別和故障相定位等。
[0016]最后應說明的是:以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種極軟恢復特性的高壓續(xù)流二極管，包括高壓續(xù)流二極管本體(I)和高壓續(xù)流二極管診斷控制裝置(7)，其特征在于:所述高壓續(xù)流二極管本體(I)由陽極板(2)、陰極板(3)、保護環(huán)(4)、鈍化層(5)和溝道終止體(6)組成，所述陽極板(2)設(shè)置在陰極板(3)的上端，所述保護環(huán)(4)至少設(shè)置為六組，所述保護環(huán)(4)與鈍化層(5)的內(nèi)側(cè)固定連接，所述鈍化層(5)與陽極板(2)連接，所述溝道終止體(6)設(shè)置在鈍化層(5)右端的內(nèi)側(cè)，所述高壓續(xù)流二極管診斷控制裝置(7)由電源(8)、高壓續(xù)流二極管(9)、LEM電流傳感器(10)、MOS晶體管(11)、電容器(12)和電阻器(13)組成，所述電源(8)通過串聯(lián)分別與高壓續(xù)流二極管(9)和MOS晶體管(11)電性連接，所述LEM電流傳感器(10)通過串聯(lián)與高壓續(xù)流二極管(9)電性連接，所述高壓續(xù)流二極管(9)通過并聯(lián)與MOS晶體管(11)電性連接，所述電容器(12)的一端連接至MOS晶體管(11)的柵極，且所述電容器(12)的另一端連接至MOS晶體管(11)的漏極，所述電阻器(13)的一端連接至MOS晶體管(11)的柵極，且所述電阻器(13)的另一端連接至MOS晶體管(11)的漏極。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種極軟恢復特性的高壓續(xù)流二極管，其特征在于:所述陽極板(2 )由P型材料制成的電極。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種極軟恢復特性的高壓續(xù)流二極管，其特征在于:所述陰極板(3 )由N型材料制成的電極。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種極軟恢復特性的高壓續(xù)流二極管，其特征在于:所述高壓續(xù)流二極管本體(I)的外側(cè)套有硅橡膠保護體。
【專利摘要】本實用新型公開了一種極軟恢復特性的高壓續(xù)流二極管，包括高壓續(xù)流二極管本體和高壓續(xù)流二極管診斷控制裝置，所述陽極板設(shè)置在陰極板的上端，所述保護環(huán)與鈍化層的內(nèi)側(cè)固定連接，所述鈍化層與陽極板連接，所述LEM電流傳感器通過串聯(lián)與高壓續(xù)流二極管電性連接，所述高壓續(xù)流二極管通過并聯(lián)與MOS晶體管電性連接，所述電容器的兩端通過并聯(lián)連接至MOS晶體管的柵極和漏極，所述電阻器的兩端通過并聯(lián)連接至MOS晶體管的柵極和源極。本實用新型的高壓續(xù)流二極管和LEM電流傳感器串聯(lián)連接能用于功率變換器兩相及兩相以上續(xù)流二極管，同時出現(xiàn)故障時的故障檢測、故障種類辨別和故障相定位等。
【IPC分類】H01L29/861, H03K17/687, H01L29/06
【公開號】CN205264716
【申請?zhí)枴緾N201521038052
【發(fā)明人】黃賽琴, 林勇, 黃國燦, 陳輪興
【申請人】福建安特微電子有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月15日