以PFC電路說明如何選擇最佳二極管

已經(jīng)做出巨大努力來改進(jìn)功率開關(guān)——MOSFET 和 IGBT——以減少正向壓降以及降低關(guān)斷能量。在開關(guān)感性負(fù)載中，導(dǎo)通損耗在很大程度上取決于配套續(xù)流二極管的行為，現(xiàn)在構(gòu)成了總功率損耗的主要部分。單個(gè)封裝中的串聯(lián)二極管等新發(fā)展可以極大地改進(jìn)給定的設(shè)計(jì)。本文以 PFC 電路為例，說明如何選擇最佳二極管。

介紹

在具有感性負(fù)載的硬開關(guān)應(yīng)用中，續(xù)流二極管會(huì)在電源開關(guān)的導(dǎo)通轉(zhuǎn)換期間造成高損耗。非諧振模式下的功率因數(shù)校正是這種硬電感開關(guān)的典型例子。一種非常常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是升壓配置（圖 1），在較高頻率下使用 MOSFET 作為通常的電源開關(guān)。

圖 1 升壓轉(zhuǎn)換器，例如用于功率因數(shù)校正

圖 2 顯示了二極管關(guān)斷和 MOSFET 導(dǎo)通期間的理想電流和電壓波形。這些波形也適用于逆變器設(shè)計(jì)，其中二極管和電源開關(guān)是相腿的一部分。因此，通過該示例獲得的結(jié)果也可用于設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)逆變器、開關(guān)模式電源、線路逆變器和其他類似應(yīng)用。

圖 2 理想化的電流和電壓波形；電流從二極管換向開關(guān)

在給定的阻斷電壓下實(shí)現(xiàn)整流器更好性能的一種已知方法是串聯(lián)連接低壓二極管 [1]。對(duì)于均壓，有時(shí)需要將 RC 緩沖網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)連接到每個(gè)單個(gè)二極管，因此很少使用這種解決方案。新開發(fā)的外殼可以在一個(gè)封裝內(nèi)串聯(lián)連接兩個(gè)或多個(gè)二極管。匹配和測(cè)試用于電壓共享的管芯允許用戶在這些二極管中進(jìn)行設(shè)計(jì)，而無需任何額外的緩沖電路。如果單芯片或串聯(lián)二極管是更好的選擇，現(xiàn)在取決于應(yīng)用及其開關(guān)頻率。

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