如何测试快恢复整流二极管是否工作正常

超快恢复整流二极管的作用

超快恢复整流二极管(Ultrafast Recovery Diode)是一种具有更快恢复时间的特殊二极管。它的作用在于降低开关电源、电流整流以及频率较高的电路中的功耗和损耗。

普通的快恢复整流二极管在切换时仍然存在一定的恢复时间，尽管相比普通整流二极管来说已经很快了。然而，在一些高频率和高效率的应用中，快恢复时间仍然可能导致能量损耗和功率浪费。

超快恢复整流二极管通过优化结构和材料，进一步减小了恢复时间，从而降低了功耗和损耗。它能够更快速地从导通状态切换到截止状态，并迅速恢复到截止状态，减少了切换过程中的能量损耗。

超快恢复整流二极管常用于一些对功耗和效率要求较高的应用中，如高频开关电源、逆变器、变频器、电动车充电器、太阳能发电系统等。在这些应用中，使用超快恢复整流二极管可以提高开关效率、降低能量损耗和热量产生，从而提高系统的性能和可靠性。

超快恢复整流二极管的作用是通过减小恢复时间，降低功耗和损耗，提高开关效率和系统性能。它在高频率、高效率和低功耗要求的电路中发挥着重要的作用。

快恢复整流二极管怎么测好坏

要测试快恢复整流二极管是否工作正常，你可以使用以下几种方法：

1. 使用万用表测量二极管的导通性：将万用表设置为二极管测试模式(通常为二极管测试或导通测试)，接触测试引线到二极管的两个引脚上。如果二极管是正常的，万用表将显示导通，表明二极管正常工作。如果显示为开路，则可能表示二极管损坏。

2. 使用万用表测量二极管的正向电压降：将万用表设置为正向电压测量模式，将测试引线接触到二极管的阳极和阴极引脚上。正常的快恢复整流二极管的正向电压降应符合其规格参数。如果显示为无限大或非常高的电压，可能表示二极管故障。

3. 使用示波器观察二极管的开关行为：连接示波器的探头到二极管的阳极和阴极上，将示波器设置为适当的参数，观察二极管在正向和反向上的响应。正常的二极管应该显示快速的开关行为和较小的恢复时间。如果观察到延迟或不稳定的开关行为，可能表示二极管损坏。

快恢复二极管(简称FRD)是一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管，主要应用于开关电源、PWM脉宽调制器、变频器等电子电路中，作为高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管使用。 快恢复二极管的内部结构与普通PN结二极管不同，它属于PIN结型二极管，即在P型硅材料与N型硅材料中间增加了基区I，构成PIN硅片。因基区很薄，反向恢复电荷很小，所以快恢复二极管的反向恢复时间较短，正向压降较低，反向击穿电压(耐压值)较高。

快恢复二极管特点

一、反向恢复时间

快恢复二极管的反向恢复时间(tr)的定义：电流通过零点由正向转换到规定低值的时间间隔。它是衡量高频续流及整流器件性能的重要技术指标。反向恢复电流的波形如图1所示。IF为正向电流，IRM为最大反向恢复电流。Irr为反向恢复电流，通常规定Irr=0.1IRM。当t≤t0时，正向电流I=IF。当t>t0时，由于整流器件上的正向电压突然变成反向电压，因此正向电流迅速降低，在t=t1时刻，I=0。然后整流器件上流过反向电流IR，并且IR逐渐增大;在t=t2时刻达到最大反向恢复电流IRM值。此后受正向电压的作用，反向电流逐渐减小，并在t=t3时刻达到规定值Irr。从t2到t3的反向恢复过程与电容器放电过程有相似之处。

结构特点

快恢复二极管的内部结构与普通二极管不同，它是在P型、N型硅材料中间增加了基区I，构成P-I-N硅片。由于基区很薄，反向恢复电荷很小，不仅大大减小了trr值，还降低了瞬态正向压降，使管子能承受很高的反向工作电压。快恢复二极管的反向恢复时间一般为几百纳秒，正向压降约为0.6V，正向电流是几安培至几千安培，反向峰值电压可达几百到几千伏。超快恢复二极管的反向恢复电荷进一步减小，使其trr可低至几十纳秒。

20A以下的快恢复及超快恢复二极管大多采用TO-220封装形式。从内部结构看，可分成单管、对管(亦称双管)两种。对管内部包含两只快恢复二极管，根据两只二极管接法的不同，又有共阴对管、共阳对管之分。图2(a)是C20-04型快恢复二极管(单管)的外形及内部结构。(b)图和(c)图分别是C92-02型(共阴对管)、MUR1680A型(共阳对管)超快恢复二极管的外形与构造。它们均采用TO-220塑料封装，

几十安的快恢复二极管一般采用TO-3P金属壳封装。更大容量(几百安～几千安)的管子则采用螺栓型或平板型封装形式。

反向恢复时间

测量电路如图3。由直流电流源供规定的IF，脉冲发生器经过隔直电容器C加脉冲信号，利用电子示波器观察到的trr值，即是从I=0的时刻到IR=Irr时刻所经历的时间。设器件内部的反向恢电荷为Qrr，有关系式：

trr≈2Qrr/IRM (5.3.1)

由式(5.3.1)可知，当IRM为一定时，反向恢复电荷愈小，反向恢复时间就愈短。

常规检测方法

快恢复二极管的常规检测方法如下：在业余条件下，利用万用表能检测快恢复、超快恢复二极管的单向导电性，以及内部有无开路、短路故障，并能测出正向导通压降。若配以兆欧表，还能测量反向击穿电压。实例：测量一只C90-02超快恢复二极管，其主要参数为：trr=35ns，Id=5A，IFSM=50A，VRM=700V。外型同图(a)。将500型万用表拨至R×1档，读出正向电阻为6.4Ω，n′=19.5格;反向电阻则为无穷大。进一步求得VF=0.03V/格×19.5=0.585V。证明管子是好的。

注意事项

快恢复二极管注意事项：

1)有些单管，共三个引脚，中间的为空脚，一般在出厂时剪掉，但也有不剪的。

2)若对管中有一只管子损坏，则可作为单管使用。

3)测正向导通压降时，必须使用R×1档。若用R×1k档，因测试电流太小，远低于管子的正常工作电流，故测出的VF值将明显偏低。在上面例子中，如果选择R×1k档测量，正向电阻就等于2.2kΩ，此时n′=9格。由此计算出的VF值仅0.27V，远低于正常值(0.6V)。

快恢复二极管好坏判断

快恢复二极管好坏判断，快恢复二极管采用PIN结构，所以它的内部结构与普通PN结二极管不同，在P型硅材料与N型硅材料中间增加了基区I，构成PIN硅片。而基区很薄，反向恢复电荷很小，所以快恢复二极管的反向恢复时间较短，正向压降较低，反向击穿电压(耐压值)较高。从性能上，还能分为快恢复和超快恢复两个等级。

检测快恢复二极管的方法与检测普通二极管的方法相同，都是根据二极管的单向导电性，通过测量二极管的正、反向电阻，可方便地判断快恢复二极管的好坏。一般将万用表置于Rx1k挡，用黑表笔接二极管的正极，红表笔接二极管的负极，正向电阻一般为几欧姆，反向电阻为∞，如果测得的阻值均为∞或为0，则表明被测管子损坏。

快恢复二极管属于整流二极管中的高频二极管，特点是它的反向恢复时间很短，这一点特别适合高频率整流。快恢复二极管的反向恢复时间是其性能的重要参数，反向恢复时间的定义是：二极管从正向导通状态急剧转换到截止状态，从输出脉冲下降到零线开始，到反向电源恢复到最大反向电流的10%所需要的时间。常用符号trr表示，trr值越小的快恢复二极管工作频率越高。因为导通和截止转换迅速，从而可以改善整流波形。

快恢复二极管的内部结构与普通二极管不同，普通整流二极管是一个PN结，而快恢复二极管PN结中间增加了基区I，构成PIN硅片。由于基区很薄，反向恢复电荷很小，所以快恢复二极管的反向恢复时间较短。从电物理现象来解释，导通状态向截止状态转变时，二极管在阻断反向电流之前需要首先释放上个周期存储的电荷，这个放电时间被称为反向恢复时间，反向恢复时间实际上是由电荷存储效应引起的.反向恢复时间就是存储电荷耗尽所需要的时间。

在业余条件下，利用万用表能检测快恢复、超快恢复二极管的单向导电性，以及内部有无开路、短路故障，并能测出正向导通压降。若配以兆欧表，还能测量反向击穿电压。将万用表置于Rx1k挡，测快恢复二极管的正、反向电阻，正向电阻一般为几欧姆，反向电阻为∞，如果测得的阻值均为∞或为0，则表明被测管子损坏。 快恢复二极管的对管检测方法与上述方法基本相同，但必须首先确定其共用端是哪个引脚，然后再用上述方法对各个快恢复二极管进行检测。

实例：测量一只C90-02超快恢复二极管，其主要参数为：trr=35ns，Id=5A，IFSM=50A，VRM=700V。外型同图(a)。将500型万用表拨至R×1档，读出正向电阻为6.4Ω，n′=19.5格;反向电阻则为无穷大。进一步求得VF=0.03V/格×19.5=0.585V。证明管子是好的。