在開關(guān)電源中的pwm dc/dc轉(zhuǎn)換器所用的二極管有兩種：即快恢復(fù)二極管和肖特基二極管。

　　1 快恢復(fù)二極管

　　在開關(guān)電源中，除了工頻整流器外，二極管大多數(shù)也工作在高頻開關(guān)狀態(tài)。因此，二極管的動(dòng)態(tài)開關(guān)特性是十分重要的，其中主要是正向特 性和反向恢復(fù)特性。在使用中要求二極管的正向瞬態(tài)壓降要小，反向恢復(fù)時(shí)間要短，反向恢復(fù)電荷要少，并且具有快速恢復(fù)的特性。

　　（1）開通特性。二極管的開通時(shí)間特性如圖（a）所示，開通初期出現(xiàn)較高的正向峰值電壓ufp,電壓下降到2v時(shí)為正向恢復(fù)時(shí)間tfr，然后繼續(xù)下 降到穩(wěn)態(tài)壓降（如1v左右）。dif/dt為電流變化率，此電流變化率與器件內(nèi)部機(jī)制、引線長短、有無磁性材料等因素有關(guān)。隨著結(jié)溫的增加，正 向恢復(fù)時(shí)間tfr和峰值電壓ufp也增加。

　�。�2）關(guān)斷特性。二極管正在通過大的正向電流而突加反向電壓時(shí)，反向阻斷能力的恢復(fù)過程如圖（b）所示。

　　如圖1 二極管開關(guān)過程中的電流和電壓波形

　　①在tf瞬間加反向電壓（電路電壓變負(fù)），正向電流if以dif/dt速率減小。dif/dt彥由反向電壓u和分布電感l(wèi)所決定。

　�、诘絫0瞬間電流過零，在載流子未消失之前，二極管未恢復(fù)阻斷能力，流過反向恢復(fù)電流ir，電流反向增大，正向壓降（由載流子決定）稍有下降。

　　③在t1瞬間、電荷q1已被抽走，電流到達(dá)最大反向恢復(fù)電流irm，二極管開始恢復(fù)阻斷能力，開始承受反向電壓。

　　④在t1瞬間之后，承受反向電壓的能力迅速提高，反向恢復(fù)電流按|dirr/dt|迅速下降，在電路電感中感性較高的電壓，加上電源電壓得到最 大反向電壓urm。

　�、莸絫2瞬間，反向電流減小到irm/4,q2已被抽走。

　　⑥在t0～t2期間：為反向恢復(fù)時(shí)間trr抽走的電荷為反向恢復(fù)電荷qr=q1+q2，至此反向恢復(fù)的定義階段結(jié)束，二極管基本處于承受靜態(tài)反向電 壓階段。

　　反向恢復(fù)電荷qr是一個(gè)重要參數(shù)，當(dāng)正向電流一定時(shí)，qr越小，則反向恢復(fù)時(shí)間trr越短。qr與二極管正向電流dif/dt及結(jié)溫有關(guān)。正向電流 和電流變化率增加時(shí)，qr增加。結(jié)溫增加后，載流子壽命增加，qr也增加。二極管快恢復(fù)期間，在二極管內(nèi)消耗的能量由下式?jīng)Q定：

　　式中，前一項(xiàng)與反向恢復(fù)電荷qr有關(guān)，為了減小損耗，應(yīng)該選用qr小和反向恢復(fù)時(shí)間trr=t2-t0小的二極管；后一項(xiàng)為電感l(wèi)中的儲(chǔ)能，應(yīng)當(dāng)減 小電路中的電感（含分布電感）。

　　反向恢復(fù)電流的下降速度dirr/dt也是一個(gè)重要參數(shù)。如果dirr/dt過大，由于電路存在電感l(wèi)、電容c，出現(xiàn)強(qiáng)烈振蕩，產(chǎn)生寄生干擾，并使 反向峰值電壓urm過高，甚至使二極管損壞�？梢杂密浱匦院陀蔡匦缘母拍顏肀硎綿irr/dt對(duì)反向特性的影響。特性的軟硬度用“軟因子”來衡 量，軟因子sr的定義為

　　如圖（a）表示sr=0.3時(shí)的硬特性器件的電流曲線，如圖（b）表示sr=0.8時(shí)的軟特性器件的電流曲線。實(shí)際應(yīng)用時(shí)要選用sr大的二極管。如果sr 大，二極管承受的反向電壓峰值urm則小。

　　如圖2 二極管反向恢復(fù)過程的電流波形

　　目前，有pn型和pin型兩種結(jié)構(gòu)的快恢復(fù)整流二極管。在同等容量下，pin型結(jié)構(gòu)具有開通壓降低、反向快速恢復(fù)性能好的優(yōu)點(diǎn)。但pin型二極 管具有硬恢復(fù)特性，而pn型結(jié)構(gòu)具有軟恢復(fù)特性。實(shí)際使用時(shí)可以根據(jù)應(yīng)用條件而進(jìn)行選擇。

　　三種高速整流器的比較見如表。

　　如表 三種高速整流器的比較

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