不同寄生電感對二極管反向恢復特性的影響
作者:海飛樂技術 時間:2019-01-17 10:42
1. 無寄生電感反向恢復特性
本文所設計二極管在無寄生電感時,反向恢復峰值電流IRRM為32.23A,反向恢復電荷QRR為3.06uC,反向恢復損耗EOFF為1.434mJ。其無寄生電感時的反向恢復電流電壓波形如圖1所示。
圖1 本文快恢復二極管反向恢復電流電壓波形
PIN二極管和傳統(tǒng)的CIC二極管在相同的BV和VF情況下,其IRRM遠高于本文所設計的二極管,如圖2所示。
圖2 三種快恢復二極管反向恢復電流波形
無寄生電感的情況下,三者的反向恢復參數(shù)如表1所示。
表1 無寄生電感時,三種快恢復二極管反向恢復參數(shù)對比
由表1可知,本文所設計的二極管,反向恢復峰值電流IRRM比另外兩者低約60%,QRR比另外兩者低約32.2%,軟度因子S明顯高于另外兩者。同時,由于軟度因子較大,拖尾電流較大,而導致其反向恢復損耗EOFF比另外兩者最多高約14.8%。三者的反向恢復損耗如圖3所示。
圖3 無寄生電感時,三種快恢復二極管反向恢復損耗
2. 低寄生電感反向恢復特性
在低寄生電感(30nH)的情況下,三者的反向恢復參數(shù)如表2所示。
表2 在30nH寄生電感式,三種快恢復二極管反向恢復參數(shù)對比
圖4 寄生電感30nH時,三種快恢復二極管反向恢復電流波形
三者的反向恢復損耗如圖5所示。
圖5 30nH寄生電感時,三種快恢復二極管反向恢復損耗
3. 高寄生電感反向恢復特性
在較高寄生電感(80nH)的情況下,傳統(tǒng)的PIN和CIC二極管均產(chǎn)生震蕩,如圖6所示,而本文所設計二極管則仍然保持良好的軟恢復特性。
圖6 80nH寄生電感時,三種快恢復二極管反向恢復電壓波形。
(a)傳統(tǒng)PIN快恢復二極管;(b)傳統(tǒng)CIC快恢復二極管;(c)本文所設計快恢復二極管
在更高的寄生電感(2000nH)的情況下,本文所設計二極管仍能保持良好的反向恢復特性,如圖7所示,并未出現(xiàn)震蕩或明顯的階躍電壓。
圖7 2000nH寄生電感時,本文快恢復二極管反向電流電壓波形
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