最近想找一些半导体基本技术资料,有点困难的,网络上找了半天,也没找到具体有用东西,大着胆儿论坛里问了问,也没人理会啊,却原来大家都保守的,没趣的.想了想,还是从我做起,开个博,厚着脸皮,把自己知道的东西放上来,全做抛砖引玉.
从今天起,介绍二极管使用失效原理以及评价方案,刚刚学来的,请多多指教.
最简单整流二极管1N4007,简单的不得了,大量的用,其中节能灯上使用最多.就拿节能灯来说.虽然很简单,搭个桥 ,但这个东西却经常的坏,尤其是长期坏的比率很高.闲话少说,一一道来.
1.反向坚固性失效:
先介绍一下反向浪涌,这是由电网中产生的高电压异常脉冲引起的,这些高压尖峰无法避免的存在在我们周围,比如闪电或电路打火等等.
对于多数节能灯,没有防雷电路设计,那瞬间产生的高压就加在二极管上,这个高压尖刺有个特色,上升速度很快,可瞬间上升到好几千伏(雷击对电网干扰可达4-5kv),要求二极管有很强的反向坚固性,可以承受瞬间高电压及其疾速爬升 ,否则就会破损.
反向坚固性,也容易测,可以通过静电测试来评价,静电达到5000v以上才好用,简单吧.
2.反向高温失效
失效
上面谈了瞬时冲击,再简单谈谈稳定反向引起的损坏.节能灯和很多电器,整流二极管1N4007周围的温度是高的.由于半导体强的温度相关性,漏电会有指数级增加,如果制造过程再有点问题,漏电还会变的更大,最终形成二极管损坏.在温度很高的节能灯中,发生比率还是高的.
评价:
二极管厂家作出了规定,比如高温漏电流,还有在高温下持续加反向进行试验.由于工作是长时间的,持续高温反向试验更有说服力.
具体试验可以把二极管放到150度烘箱里,加上80%-100%的标准反向电压,工作168小时,看看是否有坏的就性了.试验数量不大,温度不能太低,要不就没代表意义了.
3.正向电流损坏:
指的是在正向工作状态时发生损坏,这种情况出乎意料的多多.表现出来反向耐压大幅度下降,甚至击穿.
大概原因是工作在正玄波情况下,由于电流变化和芯片的内部结构的问题,产生不稳定的热点,应力疲劳和热老化的过程使得芯片和保护层性能退化,二极管出现损坏.
经常情况,只需很小正向电流,就会产生损坏.
使用初期,二极管反向电压很高,及时有退化,也看不出来;但电压退化在长期使用中逐步严重,最终可能演化为二极管损坏,产品失效.
退化现象在间歇工作状态下会被加速,间歇工作是通电几分钟后,断电几分钟.
评价二极管的试验方法很简单,二极管串联在一个设计电路里,调整电流到标准电流,工作168小时后,检测二极管反向电压是否退化.
还行吧 继续哟.说节能灯二极管,其他也一样,多数二极管都有同一个问题.
今天说说正向浪涌失效.
正向浪涌比较简明,电路里经常会出现短时间大电流,抗短时间大电流能力就十分的关键.因为二极管实际在电路里是动态连续工作的,出现正向浪涌,后面还会有别的冲击,如果产品余量小,虽没有直接在浪涌时烧毁 ,但会使芯片局部出现热点啊,温度超高,如果马上过来比较高的反向电压,这个点就马上损坏了,所以电路里发生的几率是高的.而浪涌电流检测标准没有考虑到实际使用,只是单纯一个脉冲.
所以不能根据简单的计算,得出电路里实际浪涌电流不大,从而放松这个指标要求.
正向浪涌评价比较简单,直接按产品标准测试就行了,但不能忘了测试噢.
