安森美MUR8100E和MUR880E超快整流二极管：特性与应用解析

在开关电源、逆变器等电路设计中，整流二极管的性能至关重要。安森美（onsemi）推出的MUR8100E和MUR880E超快整流二极管，凭借其卓越的性能，在众多应用场景中脱颖而出。本文将详细介绍这两款二极管的特性、参数及应用，希望能为电子工程师们在实际设计中提供参考。

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一、产品概述

MUR8100E和MUR880E二极管专为开关电源、逆变器设计，也可用作续流二极管。它们属于超快“E”系列，具备高反向能量能力，能有效应对开关电感负载电路中的电压瞬变。

二、产品特性

2.1 强大的雪崩能量保证

该系列二极管保证有20mJ的雪崩能量，这使得它们在面对电压瞬变时，能为电路提供出色的保护，有效防止因电压突变对电路造成的损害。在开关电感负载电路中，电压瞬变是常见问题，而这款二极管的高雪崩能量特性，无疑为电路的稳定运行提供了坚实保障。

2.2 超快恢复时间

具有75纳秒的超快恢复时间，这一特性使得二极管能够快速响应电路中的变化，减少能量损耗，提高电路的效率。在高频开关电路中，超快的恢复时间尤为重要，它能降低开关损耗，提升整个系统的性能。

2.3 高工作结温

可在175°C的工作结温下正常工作，这意味着它们能够适应高温环境，在一些散热条件较差或功率较大的应用场景中，依然能保持稳定的性能。

2.4 其他特性

• 流行封装：采用TO - 220封装，这种封装形式在电子电路中非常常见，便于安装和散热。
• 环保材料：环氧树脂符合UL 94 V - 0标准，且有无铅封装可供选择，符合环保要求。
• 低正向电压和低漏电流：低正向电压能减少功率损耗，提高效率；低漏电流则能降低电路的静态功耗。
• 高温玻璃钝化结：这种结构能提高二极管的稳定性和可靠性，延长使用寿命。
• 高反向电压：反向电压可达1000V，能满足多种电路的需求。

三、产品参数

3.1 最大额定值

额定参数	符号	MUR880E值	MUR8100E值	单位
峰值重复反向电压、工作峰值反向电压、直流阻断电压	VRRM、VRWM、VR	800	1000	V
平均整流正向电流（额定VR，TC = 150°C）	IF(AV)	8.0	8.0	A
峰值重复正向电流（额定VR，方波，20kHz，TC = 150°C）	IFM	16	16	A
非重复峰值浪涌电流（额定负载条件下半波、单相、60Hz）	IFSM	100	100	A
工作结温和存储温度范围	TJ、Tstg	-65 至 +175	-65 至 +175	°C

3.2 热特性

最大热阻（结到壳）RJC为2.0°C/W，这表明二极管在工作过程中产生的热量能够较好地传导出去，有助于保持较低的结温，提高可靠性。

3.3 电气特性

• 最大瞬时正向电压：在iF = 8.0A，TC = 25°C时为1.5V；在iF = 8.0A，TC = 150°C时为1.8V。
• 最大瞬时反向电流：在额定直流电压，TC = 100°C时为500A；在额定直流电压，TC = 25°C时为25A。
• 最大反向恢复时间：在IF = 1.0A，di/dt = 50A/s时为100ns；在IF = 0.5A，iR = 1.0A，IREC = 0.25A时为75ns。
• 可控雪崩能量：WAVAL为20mJ。

四、测试电路与波形分析

通过图6所示的未钳位电感开关电路，展示了新“E”系列超快整流二极管的可控雪崩能力。在测试过程中，使用汞开关代替电子开关，模拟开关打开时的嘈杂环境。

当开关S1在t0时刻闭合，电感中的电流IL线性上升，能量存储在电感中；在t1时刻开关打开，被测二极管两端的电压由于di/dt效应迅速上升，当感应电压达到二极管的击穿电压时，二极管被钳位在BVDUT，开始导通全负载电流，电流开始线性衰减，在t2时刻降为零。

通过求解开关S1打开时的回路方程，并计算转移到二极管的能量，可以得出总能量近似等于电感中存储的能量加上二极管击穿期间从VDD电源获取的有限能量，减去由于元件电阻产生的损耗。当VDD电压远低于器件的击穿电压时，电源在击穿期间提供的能量较小，总能量近似等于开关S1闭合时电感中存储的能量。

图8的示波器图像显示，MUR8100E在测试电路中，击穿电压为1300V时导通峰值电流为1A，根据公式计算，其吸收的能量约为20mJ。

五、机械特性与封装尺寸

5.1 机械特性

• 外壳：采用环氧树脂模制。
• 重量：约1.9克。
• 表面处理：所有外表面耐腐蚀，引脚易于焊接。
• 焊接温度：焊接时引脚温度最大为260°C，持续时间不超过10秒。

5.2 封装尺寸

TO - 220封装的具体尺寸如下表所示：	尺寸	英寸（最小值 - 最大值）	毫米（最小值 - 最大值）
A	0.595 - 0.620	15.11 - 15.75
B	0.380 - 0.405	9.65 - 10.29
C	0.160 - 0.190	4.06 - 4.82
D	0.025 - 0.039	0.64 - 1.00
F	0.142 - 0.161	3.61 - 4.09
G	0.190 - 0.210	4.83 - 5.33
H	0.110 - 0.130	2.79 - 3.30
J	0.014 - 0.025	0.36 - 0.64
K	0.500 - 0.562	12.70 - 14.27
L	0.045 - 0.060	1.14 - 1.52
Q	0.100 - 0.120	2.54 - 3.04
R	0.080 - 0.110	2.04 - 2.79
S	0.045 - 0.055	1.14 - 1.39
T	0.235 - 0.255	5.97 - 6.48
U	0.000 - 0.050	0.000 - 1.27

六、订购信息

器件型号	封装	包装数量
MUR8100EG	TO - 220（无铅）	50个/导轨
MUR880E	TO - 220（无铅）	50个/导轨
MUR8100E	TO - 220（无铅）	50个/导轨（已停产）
MUR880EG	TO - 220（无铅）	50个/导轨

七、总结与思考

安森美MUR8100E和MUR880E超快整流二极管凭借其出色的性能和特性，在开关电源、逆变器等领域具有广泛的应用前景。其高雪崩能量、超快恢复时间、高工作结温等特性，能有效提高电路的稳定性和效率。然而，在实际应用中，工程师们仍需根据具体的电路需求和工作环境，合理选择二极管的参数和型号。例如，在高温环境下，需要更加关注二极管的热特性；在高频开关电路中，超快的恢复时间则是关键因素。那么，在你的实际设计中，遇到过哪些与二极管相关的问题？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。