选择具有优良电气特性的功率二极体,是实现率电力电子系统的关键因素。这里推荐使用强茂PSDD0860S1、PSDP08120S1等型号,其电压范围为600V-1200V,适合应用于各种电源系统中做为整流或续流的功能。
反向恢复时间(tr)的定义:电流通过零点由正向转换到规定低值的时间间隔。它是衡量高频续流及整流器件性能的重要技术指标。反向恢复电流的波形如图1所示。IF为正向电流,IRM为大反向恢复电流。Irr为反向恢复电流,通常规定Irr=0.1IRM。当t≤t0时,正向电流I=IF。当t>t0时,由于整流器件上的正向电压突然变成反向电压,因此正向电流迅速降低,在t=t1时刻,I=0。然后整流器件过反向电流IR,并且IR逐渐增大;在t=t2时刻达到大反向恢复电流IRM值。此后受正向电压的作用,反向电流逐渐减小,并在t=t3时刻达到规定值Irr。从t2到t3的反向恢复过程与电容器放电过程有相似之处。
FRED二极管在整个工作温度范围内性能稳定,并且对于温度的变化,正向电压降的变化可以忽略不计。该二极管是为高频应用设计的,在高频应用时稳定可靠。由于单个芯片通态电流较小,大电流情况下一般并联使用,组成大电流快恢复二极管模块。由于是并联使用,模块的反向恢复时间要比单个芯片的长。
在二极管中,超快恢复二极管是一个不可或缺的存在。由于仅有几十纳秒级的反向恢复时间,同时能够禁受得住几百伏甚至上千伏的反向高压,所以它们一直在中高功率的开关整流应用中大显身手。
在电源电路中,当交流电压经过整流器后,输出的电压会在一个周期内多次变化,而快恢复二极管的快速反向恢复时间可以确保在下一个周期开始前电流已经反向恢复,从而减少输出电压的波动。此外,快恢复二极管具有大电流、低反向漏电流、低电容等优点,可以提高整流效率和减少电源音。
相对于普通二极管,快恢复二极管具有以下优点
(1)反向恢复时间更短:快恢复二极管的反向恢复时间小可达几十纳秒,而普通二极管则需要数微秒的时间才能反向恢复。这使得快恢复二极管适用于高频、高速和精密电路中。
(2)适用于高速开关电路:快恢复二极管的快速反向恢复时间和低电容使得它可以承受高速、高频的开关操作而普通二极管则不能满足这些要求。
(3)减小波动峰值电压:快恢复二极管在反向恢复时波动峰值电压比较稳定,不容易产生高频振荡,而普通二极管在反向恢复时波动峰值电压明显下降,容易产生高频振荡。
(4)提高整流效率:快恢复二极管的反向恢复时间短,可降低电源电路中的开关损耗和尖锐的电流冲击,从而提高整流效率。