Что такое восстанавливающийся диод

20

Функции восстанавливающихся диодов

В некоторых ситуациях существенно важным является такой параметр, как скорость обратного восстановления защитных диодов. Назначение быстровосстанавливающихся диодов — применение в сетях с высокой частотой напряжения, где лишние секунды в процессе восстановления могут привести к перегреванию диода и выхода оборудования из строя.

Быстровосстанавливающиеся диоды — что это

Быстровосстанавливающиеся диоды в своей основе имеют ту же конструкцию, что и обычные. Это полупроводник из двух пластин кремния или германия. В обычных моделях одна из пластин покрывается фосфором для р-проводимости с дырочным типом заряда, вторая — алюминием, бромом или индием для n-проводимости с основными носителем заряда в виде электронов.

В быстровосстанавливающихся диодах проводящие пластины покрываются золотым или платиновым слоем. Такой прием позволяет сократить период обратного восстановления с 25-100 микросекунд для обычного диода до 3-5.

Назначение быстровосстанавливающихся диодов

Применение быстровосстанавливающихся диодов с их устойчивостью к пробоям и нагреванию позволяет обезопасить работу высокочастотных сетей, избежать сбоев из-за скачков напряжения и электропотерь.

При выборе диодов для установки в электрооборудование для его защиты от колебаний тока следует учитывать электротехнические характеристики таких моделей. При высокой скорости обратного восстановления диапазон рабочих параметров тока ограничен. Допустимая сила тока составляет до одного килоампера, напряжение — до трех киловольт.

Поэтому при покупке модели нужно смотреть на следующие параметры:

• предел допустимого тока и напряжения;
• емкость;
• время обратного восстановления;
• показатель падения напряжения;
• ток утечки;
• тип полярности подключения — прямая или обратная;
• тип и размер корпуса;
• тип монтажа;
• диапазон рабочих температур.

Выбирайте быстровосстанавливающиеся диоды для надежной защиты оборудования в нашем каталоге. В товарных карточках в разделе диодов подробно описаны характеристики моделей, приведены схемы подключения, есть официальная документация. При выборе ориентируйтесь на описания или проконсультируйтесь с нашими менеджерами. Связаться с нами можно по бесплатным телефонам вверху страницы или в форме обратного звонка.

Что такое восстанавливающийся диод

_________________

_________________

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Ведущий производитель электрического оборудования компания MORNSUN выпустила серию источников питания на DIN-рейку LI100-20BxxPR3 c выходами на 12, 15, 24 и 48 В. ИП позиционируются для умных домов, а так же используются в составе оборудования для промышленной автоматизации, различных производственных машин, рельсовых систем транспортировки и другого оборудования, работающего в условиях неблагоприятной окружающей среды.

Компания MEAN WELL продолжает активное развитие номенклатуры, осваивая новые направления и обновляя существующую продукцию с учетом возрастающих требований. В настоящий момент в Компэл представлено множество недавно вышедших новинок MEAN WELL.
MEAN WELL выпустил ряд таких новинок как мощные высоковольтные управляемые источники питания, DC/DC-преобразователи со сверхшироким входом (с креплением на DIN-рейку и на шасси), полностью обновил линейку зарядных устройств (ЗУ), DC/AC-преобразователей (инверторов) и ИБП для охранно-пожарных систем. Кроме того, выпущены специальные источники питания с выходным напряжением в виде ШИМ для светодиодных лент и модулей управляемых по DALI2 и 0…10 В, а также другая продукция.

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 30

Исследования диодов с быстрым восстановлением в ключевых схемах IGBT-модулей на напряжение 1200 В

Важными компонентами IGBT-модулей являются диоды с быстрым восстановлением, подключенные антипараллельно к каждому транзистору. От электрических параметров и характеристик этих диодов зависят практически все показатели эффективности IGBT-модулей при работе в различных схемах с применением ШИМ. Основное влияние характеристики диодов оказывают на статические и динамические потери, выделяемые в IGBT-модулях при коммутации тока, а также на способность модулей надежно функционировать в предельных частотных режимах без осцилляций и электромагнитных помех.

В IGBT-модулях при переключении всегда происходят перенапряжения, которые зависят как от паразитной индуктивности в цепи постоянного тока, так и от свойств диодов и транзисторов. Причем перенапряжения, появляющиеся в переходном процессе включения IGBT, зависят в основном от поведения антипараллельного диода в процессе обратного восстановления, тесно взаимосвязанного с характером включения транзистора. При выключении транзистора влияние диодов минимально, а перенапряжения, возникающие при быстром спаде тока коллектора, обусловлены только свойствами самого транзистора.

Обратное восстановление FRD также оказывает сильное влияние на область безопасной работы (FBSOA) и энергию потерь при включении IGBT. Связано это с тем, что включенный IGBT, кроме тока нагрузки, должен пропустить и импульс тока обратного восстановления длительностью, равной времени выключения оппозитного диода. Дополнительный ток и потери обратного восстановления диода ограничивают SOA и увеличивают потери при включении IGBT. Все это вынуждает разработчиков и производителей FRD постоянно решать задачи по оптимизации характеристик оппозитных диодов, чтобы потребитель мог максимально использовать возможности IGBT.

Основные требования к FRD, используемым в IGBT-модулях, можно кратко сформулировать следующим образом: блокирующее напряжение диодов должно быть не менее напряжения пробоя транзисторов; прямой ток диода равен или больше постоянного тока транзистора; низкие время, заряд и ток обратного восстановления; мягкое восстановление при переходе из проводящего в блокирующее состояние.

ОАО «Электровыпрямитель» занимается изготовлением силовых полупроводниковых приборов средней и большой мощности, в том числе и IGBT-модулей для различных применений. В своем производстве предприятие использует кристаллы IGBT и FRD известных электронных компаний, как зарубежных, так и российских. Главным критерием при выборе быстровосстанавливающихся диодов для каждого IGBT-модуля является достижение оптимального баланса потерь путем тщательного согласования характеристик IGBT и диода. Появившиеся в России собственные кристаллы IGBT с высокими технико-экономическими показателями [1] требуют разработки и выбора согласованных с ними кристаллов FRD. В данной работе исследовались параметры и характеристики трех типов диодов, условно обозначенных как FRD1, FRD2 и FRD3, выполненных тремя различными производителями. В статье приведены результаты исследований этих диодов, даны сравнение характеристик и оценка возможности их применения в IGBT-модулях.

Статические параметры диодов

Для измерения статических и динамических характеристик исследуемые диоды были собраны в диодно-транзисторные модули по схеме полумоста в корпусе MI3. Измерения статических параметров FRD проводились на измерителе характеристик полупроводниковых приборов Л2-56 и измерительном комплексе фирмы LEMSYS.

Тестирование показало, что напряжение лавинного пробоя V_BR при комнатной температуре у всех исследуемых типов диодов находится в диапазоне 1320–1470 В. Наиболее высоковольтными оказались диоды FRD3, которые по рабочему блокирующему напряжению ближе к значению 1400 В, чем к 1200. Пробивное напряжение диодов увеличивается с ростом температуры структуры. В качестве иллюстрации этой зависимости на рис. 1 представлены блокирующие ВАХ диода FRD2 при температурах 25, 100, 125 и 150 °C.

Рис. 1. Блокирующие вольт-амперные характеристики диода FRD2 при температурах:
а) 25 °C;
б) 100 °C;
в) 125 °C;
г) 150 °C

В результате измерений определены температурные коэффициенты напряжения пробоя (DV_BR/DT_j). Для диодов FRD1, FRD2 и FRD3 этот параметр соответственно равен примерно 1,6; 0,9 и 1,25 В/°С.

На рис. 2 представлены прямые вольт-амперные характеристики FRD при T_j = 25 и 125 °C.

Рис. 2. Прямые вольт-амперные характеристики диодов при температурах 25 и 125°C:
а) FRD1;
б) FRD2;
в) FRD3

Из рис. 2 следует, что ток перехода с отрицательной температурной зависимости прямой ВАХ на положительную (ток инверсии I_inv) у диодов FRD1 и FRD2 составляет соответственно 65 и 42 А. У диода FRD3 точка инверсии в исследуемом диапазоне тока вообще отсутствует. Следовательно, для параллельной работы в мощных многокристальных модулях более предпочтительны кристаллы диодов FRD2.

В таблице 1 приведены усредненные значения статических параметров диодов всех трех типов.

Тип прибора

Параметры и режимы измерений

ΔV_BR/ΔT_j, В/°С

25 °C; I_R = 0,5 мА

125 °C; I_R = 1,5 мА

25 °C; V_R = 1200 В

125 °C; V_R = 1200 В

ΔT_j = 125 °C

25 °C; I_F = 75 А

125 °C; I_F = 75 А

T_j = 25 °C, 125 °C

Динамические параметры диодов

Большинство применений IGBT-модулей в схемах с индуктивной нагрузкой требует антипараллельно соединенных FRD, которые выполняют функции оппозитных диодов, обеспечивая свободное протекание тока в инверторе после выключения одного из IGBT. В противном случае высокие переходные напряжения, генерируемые индуктивностью, могут разрушить IGBT. При этом повторное включение IGBT вызывает значительные градиенты тока в оппозитном диоде di_F/dt и высокие токи обратного восстановления I_RM. Причем чем быстрее включается IGBT, тем больше di_F/dt и I_RM. Скорости изменения тока, пики обратного тока и их длительность являются важнейшими факторами при выборе диода. Его поведение определяет процесс включения и потери при включении IGBT, с одной стороны, и может вызвать проблемы электромагнитного излучения — с другой.

Известно, что один из распространенных способов управления характеристиками переключения IGBT — подсоединение внешнего резистора между драйвером напряжения и затвором транзистора. От сопротивления затворного резистора R_G зависят, прежде всего, характеристики включения транзистора и энергия потерь при включении E_on. Кроме того, как будет показано ниже, с затворным резистором связаны и скорость изменения тока di_F/dt, и характеристики обратного восстановления оппозитного диода.

Исследования зависимостей di_F/dt от сопротивления резистора R_G а также динамических параметров диодов I_RM, t_rr, Q_rr, E_rr от di_F/dt были проведены на измерительном комплексе фирмы LEMSYS с применением полумостовой испытательной схемы, изображенной на рис. 3.

Рис. 3. Схема для измерения динамических параметров оппозитного диода VD1

На рис. 4 представлены кривые зависимости di_F/dt при обратном восстановлении оппозитного диода VD1 от сопротивления входного резистора ключа VT2, в качестве которого использовались поочередно два типа IGBT (А и В), отличающиеся характеристиками включения.

Рис. 4. Зависимость скорости коммутации тока в оппозитном диоде VD1 от сопротивления входного резистора RG ключа VT2

Как видно из рис. 4, при использовании в качестве ключа VT2 транзистора В наблюдается более сильно выраженная зависимость di_F/dt = f(R_G) по сравнению с типом А. А именно при уменьшении R_G с 33 до 5 Ом у транзистора В di_F/dt увеличилось с 600 почти до 2000 А/мкс (более чем в 3 раза), в то время как у транзистора А» di_F/dt возросло с 800 до 1400 А/мкс (в 1,8 раза). С помощью этих транзисторов задавались скорости коммутации в полумостовой схеме при измерении динамических параметров и характеристик диодов FRD1, FRD2 и FRD3, которые поочередно включались в схему на место оппозитного диода VD1 (рис. 3).

На рис. 5–8 представлены зависимости динамических параметров диодов FRD1, FRD2 и FRD3 от скорости нарастания тока di_F/dt при обратном восстановлении диодов. Режим измерений: V_CC = 600 В, I_C = 50 A, T_j = 25 °C. Выбор температуры для демонстрации данных зависимостей в данной статье обусловлен тем, что при T_j = 25 °C наблюдалось более жесткое переключение, чем при 125 °C. При повышенных температурах скорости коммутации были ниже, а осцилляции на кривых тока обратного восстановления меньше. Это связано с ростом времени жизни неосновных носителей заряда t_p в кремниевых структурах FRD при увеличении температуры, приводящем к замедлению переходного процесса выключения диода.

На рис. 5 показаны зависимости максимального тока обратного восстановления диодов FRD1, FRD2 и FRD3 от скорости коммутации di_F/dt. Видно, что у всех диодов с ростом di_F/dt растет I_RM. Из кривых рис. 5 следует, что у диода FRD1 самые высокие значения токов обратного восстановления, а также сильная зависимость I_RM от di_F/dt. У диодов FRD2 токи I_RM меньше, чем у FRD1, в 1,5 раза, однако, так же как у диода FRD1, максимальный ток обратного восстановления резко возрастает (примерно в 2 раза) при увеличении di_F/dt от 800 до 1400 А/мкс. Самые низкие значения I_RM во всем исследуемом диапазоне di_F/dt у оппозитного диода FRD3. У него к тому же относительно медленный рост I_RM (60%) в указанном диапазоне скоростей коммутации.

Рис. 5. Зависимость максимального тока обратного восстановления в оппозитных диодах IRM от скорости коммутации diF/dt

На рис. 6 представлены зависимости времени обратного восстановления оппозитных диодов t_rr от скорости коммутации di_F/dt. Прежде всего, следует отметить, что у всех исследуемых диодов t_rr уменьшается с ростом di_F/dt. Причем у FRD2 и FRD3 это уменьшение наиболее резкое — примерно в 2 и в 1,4 раза соответственно. У диода FRD1 t_rr уменьшается на 22% при изменении di_F/dt с 800 до 1400 А/мкс. Самые низкие показатели времени обратного восстановления у диодов FRD2, самые высокие — у диодов FRD3. Диоды FRD1 по величинам t_rr занимают промежуточное место.

Рис. 6. Зависимость времени обратного восстановления оппозитных диодов trr от скорости коммутации diF/dt

На рис. 7 приведены зависимости заряда обратного восстановления Q_rr диодов FRD1, FRD2 и FRD3 от скорости изменения тока di_F/dt. У диодов FRD1 и FRD2 наблюдается сильная зависимость Q_rr от di_F/dt. При изменении di_F/dt от 800 до 1400 А/мкс заряд обратного восстановления у них увеличивается примерно на 40%. Следует особо отметить поведение диода FRD3. У этого прибора Q_rr практически не зависит от скорости коммутации тока в диапазоне 800–1400 А/мкс, небольшой рост Q_rr начинается только при di_F/dt ≥ 1500 А/мкс. К тому же у диода FRD3 величина Q_rr в указанном диапазоне di_F/dt существенно меньше по сравнению с диодами FRD1 и FRD2, в особенности по сравнению с FRD1, у которого величина Q_rr при di_F/dt = 1400 А/мкс в два раза выше Q_rr диода FRD3. Разница в значениях Q_rr у диодов FRD3 и FRD2 незначительная. Кроме этого, при скоростях коммутации ниже 1000 А/мкс величины Q_rr у диода FRD2 становятся даже меньше, чем у диода FRD3. Слабая зависимость Q_rr от di_F/dt дает диоду FRD3 преимущества перед другими типами диодов при работе прибора на высоких скоростях коммутации (при низких R_G), обеспечивая IGBT более низкие динамические потери на повышенных частотах.

Рис. 7. Зависимость заряда обратного восстановления оппозитных диодов Qrr от скорости коммутации diF/dt

Энергия потерь при обратном восстановлении E_rec является одним из важнейших параметров оппозитных диодов, влияющим на общие потери в IGBT-модулях. Поэтому представляет интерес взаимосвязь E_rec со скоростями коммутации при выключении диодов. На рис. 8 показаны зависимости энергии потерь при выключении диодов FRD1, FRD2 и FRD3 от скорости изменения тока через каждый диод в момент его коммутации на ключ VT2. Из графиков видно, что с ростом di_F/dt от 800 до 1400 А/мкс энергия потерь у всех диодов растет, причем у FRD1 и FRD2 более чем в 2 раза, у FRD3 — на 32%. Самая высокая энергия потерь при обратном восстановлении у диодов FRD1, самая низкая у диодов FRD2. Диод FRD3, так же как и в случае с Q_rr, демонстрирует достаточно слабую зависимость E_rr от di_F/dt. Причем если в диапазоне от 800 до 1400 А/мкс он занимал по величине E_rr промежуточное положение между диодами FRD1 и FRD2, то при di_F/dt ≥ 1500 А/мкс потери у FRD3 становятся самыми низкими.

Рис. 8. Зависимость энергии потерь Erec (за один импульс) при обратном восстановлении оппозитных диодов от скорости коммутации diF/dt

На основании полученных результатов для объективного сравнения статических и динамических параметров диодов FRD1, FRD2 и FRD3, а также выбора наиболее подходящего из них в качестве оппозитного диода для применения в IGBT-модулях, проведен формализованный расчет баллов по каждому из измеренных параметров. Лучший диод по каждому из параметров обозначен «+++», средний «++» и худший «+». Для оценки динамических параметров принималась во внимание экстраполяция результатов измерений при скоростях коммутации до 2000 А/мкс.

Итоговая оценка результатов измерений по трехбальной шкале представлена в таблице 2.

Тип диода

Оценка параметра

Статика

Динамика

Сумма

ΔV_BR/ΔT_j

ΣСТ.+ДИН.

ΣДИН.

Приведенная в таблице 2 оценка результатов исследований трех типов диодов с быстрым восстановлением показала, что лучшим по суммарному показателю «статика + динамика» является диод FRD2. Ему немного уступает (из-за статики) диод FRD3. Однако диод FRD3 превосходит все другие диоды по динамическим параметрам. Диоды FRD1 и FRD2 опережают диод FRD3 по показателю «статика», но диод FRD1 — аутсайдер по всем динамическим параметрам.

Осцилляции при обратном восстановлении

В улучшении характеристик оппозитных FRD важна оптимизация соотношения V_F-E_rec, а также исключение осцилляций при обратном восстановлении. Известно [2], что осцилляции присущи диодам с pin-структурой с высоким уровнем легирования со стороны анодной и катодной поверхностей. Известно также, что высокий уровень легирования дает малое прямое падение напряжения V_F, но, как правило, вызывает осцилляции напряжения при обратном восстановлении, особенно при повышенных значениях di_F/dt. Кроме того, для оптимизации V_F-E_rec часто применяется снижение времени жизни неосновных носителей заряда с помощью электронного облучения. Оно снижает время обратного восстановления и ток обратного восстановления, что улучшает соотношение V_F-E_rec. Однако сокращение t_p может вызвать резкое схлопывание тока обратного восстановления в интервале хвостового тока, что приводит к осцилляциям и связанным с ними проблемам электромагнитных помех и даже к выходу прибора из строя. Осцилляции в IGBT-модулях подробно описаны в работе [3], они связаны как со свойствами структур FRD и IGBT, так и с паразитной индуктивностью схемы применения и самого IGBT-модуля. Осцилляций удается избежать, если применять FRD с мягким обратным восстановлением. Возможны другие контрмеры против осцилляций при восстановлении FRD, например, за счет уменьшения паразитной индуктивности и симметрирования расположения кристаллов FRD и IGBT в модуле. Крайняя мера борьбы с осцилляциями — увеличение сопротивления затворного резистора R_G, однако этот метод одновременно повышает динамические потери в IGBT модулях.

Для наблюдения осцилляций при обратном восстановлении исследуемых диодов были измерены и проанализированы осциллограммы процесса восстановления при средних и высоких скоростях коммутации.

На рис. 9 представлены кривые токов i_R(t) и напряжений v_R(t) при обратном восстановлении оппозитных диодов при средних скоростях коммутации.

Рис. 9. Обратное восстановление оппозитных диодов:
а) FRD1;
б) FRD2;
в) FRD3 (режим испытаний: VCC = 600 В, IF = 50 А, RG = 33 Ом, Tj = 25 °C)

Измерения проведены на скоростях коммутации di_F/dt, не превышающих 800 А/мкс. Они обеспечивались сопротивлением входного резистора ключа VT2, равным 33 Ом. Из представленных осциллограмм видно, что максимальные токи обратного восстановления I_RM у диодов FRD1, FRD2 и FRD3, измеренные в режиме: V_CC = 600 В, I_F = 50 А, R_G = 33 Ом, T_j = 25 °C, равны соответственно 72, 50 и 35 А. Форма кривых тока и напряжения v_R(t) у всех диодов достаточно гладкая. Тем не менее у диода FRD1 (рис. 9а) уже наблюдается слабая осцилляция напряжения сразу после завершения процесса обратного восстановления. Следует отметить кривую тока обратного восстановления i_R(t) диода FRD3 (рис. 9в), которая (в отличие от FRD1 и FRD2) имеет форму, характерную для диодов с мягким восстановлением.

На рис. 10 представлены осциллограммы обратного восстановления оппозитных диодов при высоких скоростях коммутации. Скорости коммутации (1400–2000 А/мкс) обеспечивались уменьшением сопротивления входного резистора транзисторного ключа VT2 до 5 Ом.

Из рис. 10 видно, что все исследуемые диоды при скоростях коммутации di_F/dt свыше 1400 А/мкс имеют ярко выраженные осцилляции тока и напряжения, которые возникли на последнем временном интервале спада обратного тока. Режим измерения: V_CC = 600 В, I_F = 50 А, R_G = 5 Ом, T_j = 25 °C. Амплитуды токов обратного восстановления при этих di_F/dt увеличились более чем в 2 раза по сравнению с di_F/dt = 800 А/мкс и достигли значений у диодов FRD1, FRD2 и FRD3 соответственно 150, 100 и 80 А/мкс. Форма напряжения на осциллограммах, по сути, повторяет форму тока и соответствует выключению диодов со схлопыванием тока. В данном случае резкий обрыв тока приводит к выбросу тока в прямом направлении. Диод вновь выключается, генерируются второй и третий пики напряжения и, наконец, происходит затухающая LC-осцилляция, частота которой определяется емкостью диода и паразитной индуктивностью.

Рис. 10. Обратное восстановление оппозитных диодов:
а) FRD1;
б) FRD2;
в) FRD3 (режим испытаний: VCC = 600 В, IF = 50 А, RG = 5 Ом, Tj = 25 °C.
Примечание: цена деления по току на рис. 10а в 2,5 раза больше цены деления по току на рис. 10б и 10в)

Первые броски токов приводят к наиболее высоким пикам перенапряжений. На рис. 10а у диода FRD1 хорошо виден первый пик перенапряжения амплитудой почти 800 В, у диода FRD2 (рис. 10б) пик перенапряжения составляет примерно 540 В. Диод FRD3, обладающий мягкой характеристикой обратного восстановления (рис. 9в), имеет самую слабую осцилляцию на кривых i_R(t) и v_R(t), а первый пик перенапряжения всего около 200 В (рис. 10в). Если учесть, что напряжение питания от шины постоянного тока для IGBT-модуля на напряжение 1200 В составляет 600 В, то максимальное напряжение на диоде FRD1 с учетом перенапряжений, генерируемых при обратном восстановлении, может достичь значения 1400 В и вывести прибор из строя. Максимальное напряжение на диоде FRD2 вместе с пиками перенапряжений приближается к 1200 В, что также вызывает угрозу пробоя модуля. В случае с диодом FRD3 перенапряжения далеки от опасного уровня и не влияют на надежную работу прибора.

Осцилляции при обратном восстановлении диодов могут вызвать электромагнитные помехи. На рис. 10 видно, что период колебаний на кривых тока и напряжения с осцилляциями находится в диапазоне 20–40 нс, что соответствует частоте 25–50 МГц. При таких частотах происходит излучение электромагнитных волн, способное стать причиной сбоев в системе управления и несовместимости с другим электронным оборудованием. Осцилляций при выключении диодов следует избегать не только из-за электромагнитного излучения, но и потому, что они могут дополнительно повышать динамические потери в IGBT-модулях и приводить к тепловым отказам.

Заключение

По результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы. Из трех исследованных быстровосстанавливающихся диодов, изготовленных различными производителями, диод FRD3, несмотря на более высокие статические потери, максимально подходит для работы в качестве оппозитного диода в IGBT-модулях. Он имеет самые низкие амплитуды обратных токов I_RM и заряд обратного восстановления, обладает мягкой характеристикой выключения, что позволяет применять его в ключевых схемах с быстропереключающимися IGBT при высоких скоростях коммутации. При использовании диода FRD3 нет необходимости искусственно снижать скорости коммутации с помощью увеличения сопротивления внешнего затворного резистора. Это позволяет обеспечить низкие потери при включении транзистора, низкий уровень электромагнитных помех или вообще их отсутствие и, в конечном итоге, максимально использовать коммутирующие возможности современных IGBT.

Диоды FRD1 и FRD2 имеют низкие статические потери, но высокие значения I_RM, Q_rr (особенно у FRD1) и индуцированные осцилляции при высоких скоростях коммутации (di_F/dt ≥ 800 А/мкс) ограничивают их применение в IGBT-модулях, действующих на повышенных частотах (≥ 10 кГц). Это означает, что диоды FRD1 и FRD2 могут работать только с транзисторами со сравнительно медленным включением, например с IGBT, у которых di_c/dt< 500 А/мкс, либо с быстровключающимися транзисторами (di_c/dt > 800 А/мкс), но с применением внешних затворных резисторов c номиналом сопротивления R_G выше 30 Ом. Однако надо учитывать, что и в том и в другом случаях динамические потери при включении IGBT будут выше, чем при использовании комбинации «быстрый IGBT/диод FRD3».

Для улучшения динамических характеристик у диодов FRD1 и FRD2, в том числе для решения проблем с осцилляциями, производителям следует воспользоваться имеющимся у них хорошим заделом — очень низким прямым падением напряжения. Необходимо пойти, например, по пути снижения коэффициента инжекции анодного p-n-перехода за счет снижения концентрации легирующей примеси и времени жизни неосновных носителей заряда в p-слое, комбинированного применения электронного и протонного облучения [4]. Это может несколько увеличить прямые падения напряжения, но уменьшит ток и заряд обратного восстановления, существенно улучшит характеристики обратного восстановления быстродействующих диодов, работающих при скоростях коммутации выше 800 А/мкс.

Что такое восстанавливающийся диод

Некоторые популярные диоды

Определение и типы диодов

Упрощенно диод можно понимать как активный электрический элемент проводящий ток только в одном направлении. Как клапан в гидравлике. Существует несколько типов диодов отличающихся как по физическому принципу работы, так и по базовому материалу. В очень общих чертах они делятся на полупроводниковые и вакуумные. Итак, диоды бывают:

— вакуумные (они же кенотроны);

— на основе p-n перехода между полупроводниками различных типов проводимости: кремниевые (Si) и карбидокремниевые (SiC) диоды;

— на основе контакта Шоттки между металлом и полупроводником.

Вакуумные диоды используются крайне редко, только в спецприложениях, например высоковольтной и высокочастотной технике. Наиболее популярными диодами являются кремниевые диоды и диоды Шоттки.

Кроме физической природы диоды классифицируются по функциональному назначению:

— выпрямительные диоды , используемые, как правило, для выпрямления сетевого напряжения низкой частоты (50 Гц). Как правило, это кремниевые, дешевые диоды. Они ставятся как непосредственно на входе безтрансформаторных импульсных источников питания, так и после трансформатора в трансформаторных источниках.

— быстродействующие кремниевые диоды — используются в составе импульсных источников питания при высоких значениях обратного напряжения (100-1000 вольт). Отличаются малым временем восстановления обратной проводимости, составляющим величину менее 200 нс. Внутри класса имеют условную подклассификацию Fast (500-150 нс), UltraFast (70-50 нс), HiperFast (35-20 нс).

— кремниевые импульсные диоды – используются в составе функциональных (не силовых) цепей. Типичный пример – диод 1N4148; Отличаются малыми рабочими токами (миллиамперы) и большим быстродействием (время обратного восстановления 1N4148 – 4 нс).

— высоковольтные диоды – представляют собой последовательное соединение нескольких (5-20 штук) кристаллов кремниевых диодов в одном корпусе. При этом максимальное обратное напряжение составляет единицы-десятки киловольт, а ток как правило – небольшой и не превышает 1 ампера. Используются в ряде специальных приложений. Быстродействие этих диодов, как правило, невысокое.

Отдельно следует выделить диоды Шоттки – которые используются и как функциональные (сигнальные) диоды и как силовые. Их отличительными чертами являются высокое быстродействие, малое падение напряжения (0,3-0,5 В) по сравнению с кремниевыми диодами (1-1,2 В). К недостаткам относят сравнительно малое обратное напряжение (20-100 В) чувствительность к перенапряжению, значительный обратный ток. Диоды Шоттки часто используются в качестве выпрямительных диодов высокочастотных преобразователей с малым выходным напряжением.

Здесь не рассматриваются диоды чисто радиочастотных применений СВЧ, варикапы, смесительные и т.д. поскольку это вы ходит за рамки данного повествования.

Условное обозначение диода представлено на рисунке VD.1

Рисунок VD.1 – Условное обозначение диода на основе p-n перехода и диода Шоттки

Электрод, в который втекает ток, называется анодом, а электрод из которого ток вытекает – катодом. Исторические названия эти связаны с вакуумными диодами, в которых электроны эмитировались накальным катодом и принимались анодом. Символически диод обозначает собой направление протекания тока.

Функциональные применения диода

— выпрямление переменного тока в составе тех или иных выпрямителей (включая умножители напряжения);

— защита от превышения напряжения в схемах ограничения уровня и снабберах;

— в пиковых детекторах на операционных усилителях;

— в низковольтных стабилизаторах напряжения (используется прямое падение напряжения);

— в схемах на переключаемых конденсаторах, включая схемы бустрепного питания;

— схемах реализации логических операций ИЛИ (рисунок VD.3 ).

Ниже представлено несколько примеров использования диодов.

Рисунок VD.2 — Схема двухполупериодного выпрямителя

Рисунок VD.3 — Схема реализации логических операций ИЛИ

— схемах ограничения амплитуды сигнала (рисунок VD.4).

Рисунок VD.4 — Схема ограничения амплитуды сигнала

Характеристики диодов

Основной характеристикой диода является его ВАХ – вольтамперная характеристика – зависимость тока пропускаемого диодом от напряжения на нем. Она не линейна и имеет фактически экспоненциальный характер.

Форма кривой ВАХ диода (рисунок VD.5) зависит от температуры: при нагреве уменьшается прямое падение напряжения и возрастает обратный ток, снижается напряжение пробоя.

Рисунок VD.5. Форма вольтамперной характеристики диода

Из вольтамперной характеристики следуют её производные:

— прямое падение напряжение на диоде V_F (при заданных токе и температуре);

— обратный ток утечки I_RM (при заданном обратном напряжении и температуре);

— максимальное обратное напряжение V_R (при заданной температуре).

Площадь p-n перехода, размер кристалла, конструкция теплоотвода определяют мощностные характеристики диода:

— максимальный постоянный рабочий ток;

— максимальный импульсный ток (при заданной длительности импульса);

— максимальная отводимая (рассеиваемая мощность);

— тепловое сопротивление корпуса.

Динамическими характеристиками диода, определяющими его быстродействие, являются:

— время восстановления при резкой смене напряжения с прямого на обратное;

На рисунках VD.6 — VD.8 представлены экспериментально измеренные ВАХ распространенных типов диодов (для сравнения представлены ВАХ кремниевых диодов и диода Шоттки).

Рисунок VD.6 — Экспериментально измеренная вольтамперная характеристика кремниевого диода 1N4148

Рисунок VD.7 Экспериментально измеренная вольтамперная характеристика кремниевого диода FR157

Рисунок VD.8 Экспериментально измеренная вольтамперная характеристика диода Шоттки 1N5819

Основные параметры реальных диодов

1. Максимальное импульсное обратное напряжение (Peak Repetitive Reverse Voltage) V_RRM– максимальная величина прикладываемого к диоду импульсного обратного напряжения.

2. Максимальное рабочее обратное напряжение (Working Peak Reverse Voltage) V_RWM – максимальная величина прикладываемого к диоду обратного напряжения в рабочем режиме.

3. Максимальное блокирующее напряжение (DC Blocking Voltage) V_R – максимальная величина прикладываемого к диоду постоянного напряжения. Выше этого напряжения начинается пробой. Соответствует началу пробоя на обратной ветви ВАХ.

NB: На практике все перечисленные типы напряжения равны между собой и при проектировании схем необходимо, не допускать превышения напряжения на диоде данной величины.

4. Максимальное среднеквадратичное обратное напряжение (RMS Reverse Voltage) V_R(RMS) – максимальная величина действующего (среднеквадратичного) напряжения в цепи переменного тока, превышение которой приводит к пробою диода. Фактически подразумевается переменное напряжение синусоидальной формы.

5. Средний рабочий ток (Average Rectified Output Current) I_O – максимальное среднеквадратичное значение тока проходящего через диод в стационарном режиме.

6. Максимальный импульсный ток (Repetitive peak forward current) I_FRM — максимальная амплитуда импульсного периодического тока проходящего через кристалл диода. Как правило, указывается длительность импульсов и частота повторения.

7. Максимальный импульсный непериодический ток (Non-Repetitive Peak Forward SurgeCurrent) I_FSM — максимальная амплитуда импульсного непериодического тока проходящего через кристалл диода. Как правило, указывается длительность импульса.

8. Прямое падение напряжения на диоде (Forward Voltage) V_FM – падение напряжения на диоде при прямом смещении (в открытом состоянии). Как правило, указывается при конкретной величине прямого тока.

9. Максимальный обратный ток (Peak Reverse Current) I_RM – максимальный обратный ток через диод. Указывается при максимальном обратном напряжении на диоде и при конкретном значении температуры.

10. Ёмкость p-n перехода (Typical Junction Capacitance) C_j – паразитная емкость p-nперехода диода. Сильно зависит от приложенного обратного напряжения, поэтому в datasheetкроме усредненной величины, как правило, приводят зависимость емкости от обратного напряжения.

11. Тепловое сопротивление кристалл – воздух (Typical Thermal Resistance Junction toAmbient) R_θJA – тепловое сопротивление между кристаллом (p-n переходом) диода и окружающим воздухом. Зависит от типа корпуса.

12. Максимальная рабочая температура (Maximum DC Blocking Voltage Temperature) T_A – максимальная рабочая температура при которой сохраняется указанное значение максимального обратного напряжения.

13. Максимальная рассеиваемая мощность (Total power dissipation) P_tot – максимальная мощность рассеиваемая корпусом диода.

14. Параметр максимальной энергии поглощаемой кристаллом без разрушения (Rating for fusing) I 2 t – произведение квадрата максимального импульсного тока через диод на его длительность. Это соотношение, измеряемое в А 2 с (ампер в квадрате на секунду) используется при выборе защитных цепей от перегрузки (предохранителей).

15. Время восстановления обратной проводимости (Reverse recovery time) t_rr – время за которое диод после приложения обратного напряжения переходит в закрытое состояние (обратная проводимость).

Максимальные ток и мощность диода

Режим постоянного тока

Полупроводниковый диод – нелинейный элемент мощность, рассеиваемая на диоде равна произведению напряжения на диоде V_VD и тока через него I_VD:

Для практических расчетов в качестве V_VD можно брать падение напряжения при номинальном токе, указываемое в справочных листках. Поскольку напряжение на диоде составляет величину порядка 1,0-1,5 В (для кремниевого диода, для Шоттки меньше) и слабо изменяется с ростом тока, то в первом приближении можно считать, что рассеиваемая на диоде мощность прямо пропорциональна току через него:

Это существенно отличает нелинейный диод от линейного резистора, мощность которого пропорциональна квадрату тока. В справочных листках указывается максимальное значение постоянного тока через диод. Этот ток задает максимальное значение отводимой от кристалла диода тепловой мощности.

Представленная формула описывает потери на кристалле диода при прямом смещении, то есть при протекании прямого тока через диод. Потери при обратном смещении, то есть при реверсном токе обычно пренебрежимо малы, однако в ряде случаев их необходимо учитывать (об этом ниже).

Режим импульсного тока

Импульсный ток через диод может в разы превышать максимальное значение для постоянного тока. В режиме импульсных токов на первое место выходит максимальная энергия рассеивания кристалла диода, определяющая предельные режимы импульсных нагрузок при которых еще не происходит термическое разрушение кристалла. В справочных листках обычно приводят номограммы произведения длительности токового импульса на его величину.

Динамические характеристики диода. Восстановление обратной проводимости. Барьерная емкость диода

Быстродействие диода, то есть свойство быстро восстанавливать обратную проводимость, является важной характеристикой для диодов, работающих в условиях быстрой смены полярностей напряжения прикладываемого к диоду – в высокочастотных выпрямителях, схемах бустрепного питания, детекторных схемах и ряде других.

На рисунке VD.9 представлен один из типовых фрагментов электрических схем с диодами и полупроводниковыми ключами. Эта схема описывает жесткий режим восстановления обратной проводимости диода. На примере этой схемы поясним процесс восстановленияобратной проводимости диода [EE33D — Power Electronic Circuits ссылка], [2 Reasons Why Soft-Recovery Trr is Important in High Voltage Diodes ссылка], [Understanding Diode Reverse Recovery and its Effect on Switching Losses. Peter Haaf, Jon Harper. Fairchild Power Seminar 2007]. Временные диаграммы токов и напряжений, описывающих процессы в представленной схеме представлены на рисунке VD.10.

Рисунок VD.9. Электрическая схема включения диода для пояснения эффекта обратного восстановления

Рисунок VD.10. Временные диаграммы напряжений и токов схемы поясняющие процесс восстановления обратной проводимости диода

Для упрощенного понимания процессов выключения диода примем индуктивность L в схеме достаточно большой, чтобы она фактически играла роль источника тока. В начальный момент времени полупроводниковый ключ закрыт, и ток индуктивности полностью замыкается через диод. После подачи управляющего импульса на затвор транзистора и превышения им некоторого порогового напряжения происходит постепенный рост тока через ключ I_SW, начиная с момента времени t_switch. При этом ток, протекающий через диод I_Dпостепенно уменьшается, поскольку ток индуктивности начинает частично «сливаться» через открывающийся ключ. В некоторый момент времени (начало интервала t_A) когда ток индуктивности полностью замкнется через ключ (I_L = I_SW) ток через диод изменит свое направление. В первой половине импульса реверсного тока (период t_A) происходит разряд емкости p-n перехода при этом напряжение на диоде некоторое время остается положительным а обратный ток достигает максимума. Далее обратный ток через диод начинает снижаться (период t_B), а обратное напряжение возрастает до напряжения источника V_DC.

Практически важной характеристикой является форма кривой обратного тока в момент восстановления обратной проводимости (рисунок VD.10). По кривой определяется время восстановления и «мягкость восстановления». Кривая реверсного тока имеет два характерных периода:

— период t_A – время от начала импульса реверсного тока (пересечение током нулевой линии) до максимального значения обратного тока I_RRM . Соответствует разряду зарядов накопленных в так называемой обеднённой области p-n перехода.

— период t_B – время между моментом соответствующим максимуму обратного тока I_RRM и моментом когда ток уменьшится на 25% от максимального достигнутого значения.

Время восстановления обратной проводимости (reverse recovery time) t_RR определяется по осциллограмме обратного тока (рисунок VD.10) как время между пересечением тока нулевой отметки (начало реверсного тока) и моментом когда величина реверсного тока спадает на 25% от своего максимально достигнутого значения. Время восстановления – интуитивно понятный параметр, характеризующий время, за которое диод восстанавливает свои непроводящие свойства. Время восстановления обратной проводимости t_RR равно сумме времен периодов t_A и t_B:

Максимальное значение реверсного тока I_R связано с длительностью периода t_A и скоростью спада тока:

Критерий «мягкости восстановления» (softness factor) SF – критерий определяющий скорость обрыва обратного тока. Если обрыв тока происходит слишком резко, то это может стать причиной нежелательных перенапряжений обусловленных паразитными индуктивностями контуров. Иногда этот эффект используют в генераторах импульсов на основе специализированных SOS-диодов. В качестве критерия «мягкости» использую так называемы «фактор мягкости» SF определяемый как отношение длительностей периодов t_B к t_A :

Для обычных диодов t_A много больше t_B , для импульсных «мягких» диодов наоборот t_Bмного больше t_A. «Фактор мягкости» SF можно определить из datasheet диодов исходя из представленных временных осциллограмм восстановления обратной проводимости. Обычно для импульсных силовых диодов класса «ultrafast» характерное значение SF равно 1, для обычных диодов величина SF может составлять 0,2-0,6.

Заряд обратного восстановления (Reverse Recovery Charge) Q_RR – это реверсный заряд, который должен пройти через переход диода для перевода его из состояния проводимости в закрытое состояние. Заряд обратного восстановления является базовым параметром диода, определяющим его динамические характеристики. Исходя из формы импульса реверсного тока этот заряд равен:

Откуда максимальный ток определяется из соотношения:

Приравнивая выражения для I_R получаем:

Преобразуя это выражение получаем:

Учитывая, что t_A и t_B связаны через «фактор мягкости» SF:

Откуда выразим t_A:

Откуда получаем практически важные соотношения:

— для расчета времени восстановления обратной проводимости t_RR :

— и для расчета максимальной величины обратного тока I_RRM :

Используя представленные выражения, рассчитываются динамические характеристики диода.

Барьерная емкость диода — собственное значение емкости p-n перехода находящегося в обратном смещении (закрытом состоянии). В дополнение к выше описанному инерционному процессу «переключения» диода в непроводящее состояние диод, когда к нему приложено обратное напряжение он (диод) обладает собственным значением барьерной емкости, которая зависит от напряжения, что важно также учитывать при расчете динамических режимов. Емкость пропорциональна площади p-n перехода, на практике это означает, что более мощные диоды с большим номинальным током будут иметь и большее значение емкости. Реально величина емкости не является постоянной и существенно зависит от приложенного напряжения.

Расчет тепловых потерь в диоде на переключение

В момент восстановления проводимости к диоду приложено обратное напряжение и через него протекает некоторый импульс тока длительностью t_rev. Таким образом, в кристалле диода выделяется некоторая энергия:

Общая выделяемая тепловая мощность пропорциональна частоте импульсов f.

Основное выделение энергии происходит в периода t_B когда напряжение на диоде имеет величину существенно большую по сравнению с прямым падением напряжения (как в период t_A). Полагая линейную форму спада тока и роста обратного напряжения получим:

Выражение для напряжения на диоде будет иметь вид:

Выражение для тока через диод будет иметь вид:

Выражение для выделяющейся мощности на диоде будет иметь вид:

Перемножая V_VD(t) и I_VD(t), получаем:

Упрощая которое получаем выражение для мощности динамических потерь P_{VD_trans}«на переключение»:

V_DC – обратное напряжение, (напряжения источника питания);

f — рабочая частота;

I_RRM — максимальная величина обратного тока, вычисляемая по формуле:

здесь: Q_RR заряд обратного восстановления (Reverse Recovery Charge) – представлен в datasheet-ах, скорость спада тока di/dt определяется характеристиками схемы, а «фактор мягкости» SF можно определить из datasheet диодов исходя из представленных временных осциллограмм восстановления обратной проводимости. Обычно для импульсных диодов характерное значение SF равно 1.

t_B — время между моментом соответствующим максимуму обратного тока I_RRM и моментом когда ток уменьшится на 25% от максимального достигнутого значения. Учитывая связь t_A и t_B через «фактор мягкости» SF получаем:

Отсюда t_B может быть вычислено по соотношению:

Учитывая, что в большинстве случаев SF≈1, то в первом приближении t_B может быть определено как:

Объединим в итоговое выражение для мощности динамических потерь диода P_{VD_trans} «на переключение»:

Упростим данное соотношение:

Результирующее выражение для мощности динамических потерь P_{VD_trans} «на переключение» имеет вид:

Q_RR — заряд обратного восстановления;

V_DC – обратное напряжение, (напряжения источника питания);

f — рабочая частота;

SF — «фактор мягкости» диода (в первом приближении может быть принят равным 1).

В ряде случаев в datasheet не приводится значение заряда обратного восстановления Q_RR, а приводятся:

— зависимости тока восстановления обратной проводимости от I_RRM от скорости спада тока di/dt;

— зависимости времени восстановления обратной проводимости t_RR от скорости спада тока di/dt.

В этом случае мощности динамических потерь P_{VD_trans} вычисляется по соотношению:

V_DC – обратное напряжение, (напряжения источника питания);

I_RRM(di/dt) — ток восстановления обратной проводимости от I_RRM при заданной скорости спада тока di/dt;

t_RR(di/dt) — зависимости времени восстановления обратной проводимости t_RR при заданной скорости спада тока di/dt.

SF — SF — «фактор мягкости» диода (в первом приближении может быть принят равным 1);

f — рабочая частота.

Обратная ветвь ВАХ – напряжение пробоя, обратный ток

По мере увеличения прикладываемого к диоду обратного напряжения монотонно возрастает и обратный ток. При этом для каждого диода существует обратное напряжение, при достижении которого резко возрастает обратный ток и напряжение на диоде быстро падает. При этом пороговом напряжении происходит пробой диода – в большинстве случаем необратимое изменение внутренней структуры диода, сопровождаемое нарушением целостности p-n перехода. Следствием пробоя является выход диода из строя. Исключением являются лавинные диоды, пробой которых носит обратимый характер.

Обратный ток возрастает с увеличением температуры, также с увеличением температуры снижается напряжение пробоя.

Для кремниевых диодов, эксплуатируемых при нормальной температуре тепловой мощностью, выделяемой при приложенном обратном напряжении можно пренебречь. Однако при более жестком температурном режиме и больших значениях обратного напряжения эта мощность может иметь значительную величину, сопоставимую с мощностью потерь в проводящем состоянии.

Для диодов Шоттки обратный ток существенно больше, чем для кремниевых диодов и его необходимо учитывать в расчетах в любом случае.

Мощность, рассеиваемая на диоде при обратном смещении равна произведению напряжения приложенного к диоду V_{VD_rev} и протекающего под действием этого напряжения обратного тока через него I_{VD_rev}:

— для диода MUR1100E при температуре 100 °С обратный ток составляет величину порядка 600 мкА, если к диоду приложено обратное напряжение 800 В то выделяющаяся тепловая мощность равна 0,48 Вт!

— для диода серии US1 максимальный обратный ток составляет 150 мкА (при температуре 100 °С) и при обратном напряжении 1000 В выделяющаяся тепловая мощность составляет 0,15 Вт.

Важно то, что здесь работает принцип положительной обратной связи: с ростом температуры выделяемая мощность увеличивается, что в свою очередь приводит к росту температуры.

Итак, тепловой режим диода работающего в условиях тока переменной полярности складывается из мощности, выделяемой при прохождении прямого тока, мощности выделяемой в диоде при смене направления тока и мощности выделяемой при обратном смещении:

P_{VD_total} – общая мощность, рассеиваемая на диоде;

P_{VD_stat+} – мощность, выделяемая при прохождении прямого тока;

P_{VD_stat-} – мощность, выделяемая при прохождении обратного тока;

P_{VD_trans} – мощность, выделяющаяся на диоде в результате переходных процессов.

Последовательное и параллельное включение диодов

Последовательное включение

Последовательное включение диодов используют для увеличения максимального обратного напряжения V_R (рисунок VD.11). При этом необходимо помнить, что увеличивается прямое падение напряжения на диодной сборке.

Рисунок VD.11 — Последовательное включение диодов для увеличения максимального обратного напряжения

При приложении обратного напряжения к сборке падения напряжения на диодах распределяются в соответчики с обратной ВАХ каждого из диодов. Из за разброса ВАХ может возникнуть ситуация в которой к некоторым диодам сборки будет приложено напряжение превышающее максимальное и возникнет пробой одного диода сборки. После этого общее приложенное напряжение перераспределится между оставшимися диодами и при этом напряжение на каждом из них возрастет. Это с высокой долей вероятности может привести к постепенному выгоранию всех диодов сборки. Для повышения надежности применяют выравнивающие резисторы, сопротивление которых выбирается таким образом, чтобы ток через резистор был в 2-5 раз больше максимального тока утечки диода:

V_R – максимальная величина прикладываемого к диоду постоянного напряжения.

I_RM – максимальный обратный ток через диод. В расчетах необходимо учитывать ток при температуре соответствующей рабочей температуре эксплуатации.

Рисунок VD.12 — Последовательное включение диодов с резисторами, выравнивающими падение обратного напряжения на диодах

Параллельное включение

Параллельное включение диодов можно использовать для диодов с положительным (например на основе карбида кремния SiC) или небольшим отрицательным температурным коэффициентом более 2 мВ/К, но при условии их термического соединения (размещение на одном радиаторе). Это необходимо для того чтобы токи, протекающие через диоды выравнивались. На практике при параллельном соединении двух кремниевых диодов или диодов Шоттки максимальные рабочий ток не удваивается, а увеличивается на 50-70 %. Это обусловлено разницей хода ВАХ диодов, так что один диод будет нагружен по максимуму, а второй будет ему «помогать». Физика этого эффекта объясняется наличием положительной обратной связи: если через какой-либо из диодов протекает несколько больший, чем через другой, то он нагревается больше. При нагреве кремниевых диодов ВАХ изменяется таким образом, что при постоянном приложенном напряжении ток возрастает. Это приводит еще большему увеличению доли общего тока через этот диод. Уменьшить эту положительную обратную связь можно путем организации термической связи между диодами, то есть разместить их на одном радиаторе охлаждения. В этом случае «лидирующий» по току диод будет подогревать «отстающий» и увеличивать долю тока через него. В целом на практике целесообразно параллельно соединять лишь диоды, расположенные на одном кристалле в одном корпусе.

Рисунок VD.13 — Параллельное включение диодов для увеличения максимального рабочего тока