日期:2024-04-12 分類:產品知識 瀏覽:623 來源:
碳化硅二極管穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)特性對PFC的影響是什么呢?在反向恢復電流會出現(xiàn)什么狀態(tài)呢?
一: 碳化硅二極管穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)特性對PFC的影響
連續(xù)模式Boost變換器的基本拓撲結構。它被廣泛應用于功率因數(shù)校正電路,電感電流為連續(xù)模式。在該電路中,二極管穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)特性對PFC電路影響很大。
二:穩(wěn)態(tài)特性——前向電壓Uf硅材料超快恢復二極管(15A/600V)在室溫條件下測試前向電壓降。在2~5A時,正向壓降基本不變,接近飽和,從另一個側面說明硅材料二極管在高溫時候,正向壓降變小,二極管具有負溫度特性。
碳化硅肖特基二極管(4A/600V)在室溫條件下測試前向電壓降。在0~4A負載電流變化時,正向壓降基本是線性增加,從另一個側面說明碳化硅肖特基二極管在高溫時候,正向壓降線性增加,說明碳化硅二極管具有正溫度特性。
在大功率PFC電路中,二極管可能需要并聯(lián)使用以擴大容量,器件的電流均勻分配問題需要考慮,二極管的前向電壓和導通電阻的特性是關鍵。碳化硅肖特基二極管所特有的正溫度系數(shù)的特性能保證器件并聯(lián)時的均流要求。
三,暫態(tài)特性——反向恢復電流
二極管的種類很多,但只有肖特基勢壘二極管運載電流的任務是由多數(shù)載流子完成的,沒有多余的少數(shù)載流子復合,恢復時間非常小,大概在幾十或幾百ps,缺點是其耐壓非常低。其它的硅二極管(如普通二極管、快速二極管、超快恢復二極管)等運載電流的任務是由少數(shù)載流子完成,存在著反向恢復時間的問題。所用的兩款超快恢復二極管,其Trr的時間分別為30ns和13ns,但也不能避免這個反向電流的問題。
碳化硅肖特基二極管由于材料的特性,它同時具有了兩者的優(yōu)點,不但耐壓非常高,而且反向恢復特性和溫度特性都非常好。而硅材料整流管的反向電流及反向恢復時間會隨溫度的升高而增大。碳化硅肖特基二極管的反向恢復時間及反向電流都非常小,并且有非常好的溫度特性,其反向恢復時間不會隨著溫度升高而變化。在室溫25℃時,超快恢復二極管反向恢復時間是碳化硅肖特基二極管反向時間的3倍,反向電流是碳化硅肖特基二極管的4倍。在高溫150℃時,超快恢復二極管反向恢復時間是碳化硅肖特基二極管反向時間的6倍,反向電流是碳化硅肖特基二極管的12 倍。
一般來說,我們都希望在單相PFC電路中的二極管D1的反向恢復時間越短越好。因反向恢復電流會給我們帶來很多問題,如二極管反向恢復損耗,及由此引發(fā)的嚴重MOSFET開通損耗等。不少軟開關或無損吸收技術應用到PFC電路中,是一個典型的無損吸收的應用,目的也是為了克服二極管的反向恢復時間所帶來的問題。它可實現(xiàn)主開關管接近零電流開通、零電壓關斷,同時升壓二極管為零電流關斷,提高了PFC的效率。但這種電路中,二極管的諧振電壓會比較高,甚至達到二極管的額定電壓,同時所用的元器件比較多,增加了成本, 也降低了系統(tǒng)的可靠性。
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