一种极软恢复特性的高压续流二极管的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于二极管技术领域，具体涉及一种极软恢复特性的高压续流二极管。
【背景技术】
[0002]随着电力电子的发展，各种变频电路、斩波电路的应用不断扩大，这些电力电子电路中的主回路不论是采用换流关断的晶闸管，还是采用有自关断能力的新型电力电子器件，都需要一个与之并联的快速二极管，以通过负载中的无功电流，减小电容的充电时间，同时会因负载电流瞬时反向而感应产生高电压。由于这些电力电子器件的频率和性能不断提高，为了与其关断相匹配，其二极管必需具有快速开通和高速判断的能力，即具有短时间的反向时间，较小的反向恢复电流和软恢复特性。
[0003]在高压、大电流的电路中，传统的PIN二极管具有较好的反射耐压性能，且正向时它可以在很低的电压下就会导通较大的电流，呈现低阻状态。然而下身大注入的少数载流子的存在使得少子寿命较长，二极管的开关响应较低，为提高其开关速度，可以采用掺杂重金属杂质和通过电子辐照的办法减小少子寿命，但这又会不同程度的造成二极管的硬功夫恢复特性，在电路中引起较高的感应电压，对整个电路正常工作产生重要影响。因此，设计出一种极软恢复特性的高压续流二极管已经成为一个非常重要和迫切的任务，具有重要意义。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种极软恢复特性的高压续流二极管，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:一种极软恢复特性的高压续流二极管，包括高压续流二极管本体和高压续流二极管诊断控制装置，所述高压续流二极管本体由阳极板、阴极板、保护环、钝化层和沟道终止体组成，所述阳极板设置在阴极板的上端，所述保护环至少设置为六组，所述保护环与钝化层的内侧固定连接，所述钝化层与阳极板连接，所述沟道终止体设置在钝化层右端的内侧，所述高压续流二极管诊断控制装置由电源、高压续流二极管、LEM电流传感器、MOS晶体管、电容器和电阻器组成，所述电源通过串联分别与高压续流二极管和MOS晶体管电性连接，所述LEM电流传感器通过串联与高压续流二极管电性连接，所述高压续流二极管通过并联与MOS晶体管电性连接，所述电容器的一端连接至MOS晶体管的栅极，且所述电容器的另一端连接至MOS晶体管的漏极，所述电阻器的一端连接至MOS晶体管的栅极，且所述电阻器的另一端连接至MOS晶体管的漏极。
[0006]优选的，所述阳极板由P型材料制成的电极。
[0007]优选的，所述阴极板由N型材料制成的电极。
[0008]优选的，所述高压续流二极管本体的外侧套有硅橡胶保护体。
[0009]本实用新型的技术效果和优点:该极软恢复特性的高压续流二极管，其高压续流二极管本体的基区和阳极之间采用缓冲层结构，使得在空间电荷区扩展后的剩余基区内驻留更多的残存电荷，并且驻留时间更长，提高了二极管的软度;本实用新型的高压续流二极管和LEM电流传感器串联连接能用于功率变换器两相及两相以上续流二极管，同时出现故障时的故障检测、故障种类辨别和故障相定位等;本实用新型并联二极管工作时正向电压降Vf与温度无关，阻断电压稳定，漏电流比掺金和铂的小，高压续流二极管本体在高温下反向漏电流从25°C到125°C比掺铂FRED少50%。
【附图说明】
[00?0]图1为本实用新型的结构不意图；
[0011 ]图2为本实用新型的高压续流二极管诊断控制装置工作原理图。
[0012]图中:I高压续流二极管本体、2阳极板、3阴极板、4保护环、5钝化层、6沟道终止体、7高压续流二极管诊断控制装置、8电源、9高压续流二极管、10 LEM电流传感器、11 MOS晶体管、12电容器、13电阻器。
【具体实施方式】
[0013]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0014]本实用新型提供了如图1-2所示的一种极软恢复特性的高压续流二极管，包括高压续流二极管本体I和高压续流二极管诊断控制装置7，所述高压续流二极管本体I的外侧套有硅橡胶保护体，所述高压续流二极管本体I由阳极板2、阴极板3、保护环4、钝化层5和沟道终止体6组成，所述阳极板2设置在阴极板3的上端，所述阳极板2由P型材料制成的电极，所述阴极板3由N型材料制成的电极，所述保护环4至少设置为六组，所述保护环4与钝化层5的内侧固定连接，所述钝化层5与阳极板2连接，所述沟道终止体6设置在钝化层5右端的内侧，所述高压续流二极管诊断控制装置7由电源8、高压续流二极管9、LEM电流传感器10、M0S晶体管11、电容器12和电阻器13组成，所述电源8通过串联分别与高压续流二极管9和MOS晶体管11电性连接，所述LEM电流传感器1通过串联与高压续流二极管9电性连接，所述高压续流二极管9通过并联与MOS晶体管11电性连接，所述电容器12的一端连接至MOS晶体管11的栅极，且所述电容器12的另一端连接至MOS晶体管11的漏极，所述电阻器13的一端连接至MOS晶体管11的栅极，且所述电阻器13的另一端连接至MOS晶体管11的漏极。
[0015]工作原理:本实用新型并联一个MOS晶体管11，用于接通/断开电流，设置电容，12并以其两端连接至MOS晶体管11的栅极和漏极，设置电阻器13并以其两端连接至MOS晶体管11的栅极和源极，在高压续流二极管9的恢复操作期间，借助于该电容，12和电阻器13，M0S晶体管11的栅极至源极的电压在一预定时间周期内被上拉而超过阈值，上拉该栅极至源极电压致使高压续流二极管9的恢复特性变得柔和，抑制恢复浪涌；同时本实用新型的高压续流二极管9和LEM电流传感器10串联连接能用于功率变换器两相及两相以上续流二极管9，同时出现故障时的故障检测、故障种类辨别和故障相定位等。
[0016]最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种极软恢复特性的高压续流二极管，包括高压续流二极管本体(I)和高压续流二极管诊断控制装置(7)，其特征在于:所述高压续流二极管本体(I)由阳极板(2)、阴极板(3)、保护环(4)、钝化层(5)和沟道终止体(6)组成，所述阳极板(2)设置在阴极板(3)的上端，所述保护环(4)至少设置为六组，所述保护环(4)与钝化层(5)的内侧固定连接，所述钝化层(5)与阳极板(2)连接，所述沟道终止体(6)设置在钝化层(5)右端的内侧，所述高压续流二极管诊断控制装置(7)由电源(8)、高压续流二极管(9)、LEM电流传感器(10)、MOS晶体管(11)、电容器(12)和电阻器(13)组成，所述电源(8)通过串联分别与高压续流二极管(9)和MOS晶体管(11)电性连接，所述LEM电流传感器(10)通过串联与高压续流二极管(9)电性连接，所述高压续流二极管(9)通过并联与MOS晶体管(11)电性连接，所述电容器(12)的一端连接至MOS晶体管(11)的栅极，且所述电容器(12)的另一端连接至MOS晶体管(11)的漏极，所述电阻器(13)的一端连接至MOS晶体管(11)的栅极，且所述电阻器(13)的另一端连接至MOS晶体管(11)的漏极。2.根据权利要求1所述的一种极软恢复特性的高压续流二极管，其特征在于:所述阳极板(2 )由P型材料制成的电极。3.根据权利要求1所述的一种极软恢复特性的高压续流二极管，其特征在于:所述阴极板(3 )由N型材料制成的电极。4.根据权利要求1所述的一种极软恢复特性的高压续流二极管，其特征在于:所述高压续流二极管本体(I)的外侧套有硅橡胶保护体。
【专利摘要】本实用新型公开了一种极软恢复特性的高压续流二极管，包括高压续流二极管本体和高压续流二极管诊断控制装置，所述阳极板设置在阴极板的上端，所述保护环与钝化层的内侧固定连接，所述钝化层与阳极板连接，所述LEM电流传感器通过串联与高压续流二极管电性连接，所述高压续流二极管通过并联与MOS晶体管电性连接，所述电容器的两端通过并联连接至MOS晶体管的栅极和漏极，所述电阻器的两端通过并联连接至MOS晶体管的栅极和源极。本实用新型的高压续流二极管和LEM电流传感器串联连接能用于功率变换器两相及两相以上续流二极管，同时出现故障时的故障检测、故障种类辨别和故障相定位等。
【IPC分类】H01L29/861, H03K17/687, H01L29/06
【公开号】CN205264716
【申请号】CN201521038052
【发明人】黄赛琴, 林勇, 黄国灿, 陈轮兴
【申请人】福建安特微电子有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月15日