整流二极管的参数及应用

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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。

下面例举的是用于高耐压、高电流的二极管，但按照其特性、特征、制造工艺可进行以下分类。此时，对二极管基本的应用条件而言，特性和性能已优化。

整流二极管的特征

在这里，将整流二极管分为以下4类：通用整流用、通用开关用、肖特基势垒二极管、快速恢复二极管4种类型，特征汇总于下表。

通用型一般用于整流，主要目的是将交流整流为直流。桥式二极管是整流用的二极管组合。另外，用于无意中电源或电池反接时，保护用于防止过电流流过。正向电压VF因工作电流而异，1V左右为标准。这是硅PN结二极管的普通VF。反向恢复时间trr是以50Hz/60Hz的商用电源的整流为前提，以不是特别快的为标准。

开关型，用途如其字面所示，主要用于电源的切换。VF标准与通用型相同。因为以开关用途为目的，所以trr比通用型更快。但是，还达不到肖特基势垒二极管或快速恢复二极管的速度，其开关特性仅定位于比通用型快。

肖特基势垒二极管（SBD）不是PN结，而是利用金属和半导体如N型

硅的形成肖特基势垒（Barrier）。与PN结二极管相比，肖特基势垒二极管（SBD）具有VF更低，开关特性更快的特征。但是，其反向漏电流IR较大，在某些条件下会导致热失控，务请注意。即使流经高达诸如10A的大电流，VF值也大约为0.8V；如果流经几A的电流，VF值大约为0.5V。因此，其典型用途就是用于追求高效的DC/DC转换器或AC/DC转换器的二次侧。

快速恢复二极管（FRD）虽是PN结二极管，但却是trr得以大幅改善的高速二极管。此时，SBD的耐压（反向电流VR）在200V以下，但FRD能达到800V高耐压。但是，一般而言，其VF比通用型高，如果是高耐压大电流规格，标准值大约为2V，但近年来，VF值降低的型号也有增加。因其高耐压和高速性，所以多用于AC/DC转换器或逆变器电路。

下图是上述内容的图解。此时，并非仅限于上述四种类型，同时也表示了Si二极管的基本温度特性。

再重复一遍，左图表示SBD与其他三种二极管相比，VF较低，IR较大。

中间图是将SBD与FRD之外的两种二极管相比，其trr快很多，trr 间流动的正向电流IR越大，损耗越大。

Si二极管的基本温度特性，高温状态时，VF下降，IR增加。

概述副边整流二极管的尖峰

开关电源产生噪声的主要部位是功率变换和输出整流滤波电路。包括开关管，整流管，变压器，还有输出扼流线圈等。

不采取任何措施时输出电压的峰值可能是输出基波的好多倍。出现在

开关脉冲的上升沿和下降沿。即开关管的导通和截止，通常导通时尖峰更大一些。

整流二极管的尖峰抑制的10种方法！

前沿尖峰的一些抑制方法

1、选用软恢复特性的肖特基二极管，或采用在整流管前串联电感的方法比较有效，或在开关管整流管的磁珠。磁芯材料选用对高频振荡呈高阻抗衰减特性的铁氧体材料，等。

2、在二次侧接入RC吸收回路可进一步减小前沿尖峰的幅值，降低二极管恢复过程中的振荡频率。

3、多个整流二极管并联；适当增大整流二极管的电流容量，可相对减小反向恢复时的关断时间，限制反向短路电流的数值，可抑制电流尖峰和降低导通损耗。

4、尽量使元件布局走线合理，减小大电流回路的面积，对EMI的抑制也比较有效。

后沿尖峰的抑制方法

5、选用开关速度快的整流二极管

6、选用高导磁率的磁芯，变压器设计时激磁电流尽可能小

7、选用高磁通密度的材料，确保在恶劣环境下变压器不会饱和。可取B值为饱和值的一半或1/3

8、选用闭合磁路的罐形或PQ磁芯减小漏磁。

9、高频变压器绕制尽量减小漏感。采用夹心绕法或三文治绕法。绕线尽量均匀分布在骨架上。选用漆包线时要考虑到趋肤效应。

10、在开关管的D-S之间并联RC吸收回路。