二极体反向恢复时间Trr之探讨.ppt

二極體反向恢復時間trr與應用,Prepare by:Steve Huang,Date:Aug-15-2008,pn接面的擴散現象,pn接面形成時,空間中的載體分佈不平均,故使得濃度高往濃度低擴散p型半導體電洞向n型半導體擴散n型半導體電子向p型半導體擴散形成空乏區,pn二極體,pn接面的擴散現象形成空乏區,擴散現象形成空乏區,而空乏區使得二極體內形成一個內建電場Vbi,假使外加順偏電壓Vin時,要使二極體導通故需要Vin Vbi 這就是順向導通電壓VF的由來順向導通電壓VF=-Vbi(內建電場),反向恢復時間trr的形成,當二極體外加順向偏壓時,如下圖所示,二極體順向偏壓時順向電流IF將p型半導體裡的電洞擴散至n型半導體,相反的n型半導體裡的電子擴散至p型半導體,二極體導通.,Vin,IF,+,-,當外加電壓為零時,順向電流 IF 為零,此時在p形半導體的電子與n型半導體的電洞需要恢復原來的狀態,這就是反向恢復時間的由來.,理想的二極體的特性：(a)順向導通電壓為零。(b)反向偏壓為無限大。(c)順向偏壓或反向偏壓在轉換時有如開關動作。,圖為實際二極體偏壓,從順向切換到逆下偏壓,恢復電荷QRR 越大則反向恢復時間trr越大,二極體種類,普通二極體快速二極體超快速二極體蕭特基二極體,普通二極體,普通二極體順偏電壓降約為0.7V，選擇二極體時需符合如下特性：1.價格最為便宜。缺點：1.切換速度最慢。2.反向恢復時間較長。3.高導通壓降。適合應用在電源輸入端，作為整流二極體使用。,二極體的反向恢復時間約幾微秒(uS),一般用於整流二極體例如1N 4001，當一個二極體使用在60赫茲的電源供應器時，幾微秒的反向恢復時間雖然會造成多餘的能量損失，但還能接受。,快速二極體,快速二極體有較高的順偏電壓降和較短的反向恢復時間，可以提高轉換效率。其快速二極體需符合以下特性：1.較快的切換速度。2.逆向電流回復時間較短。3.可耐較大的逆向電壓。缺點：1.高反向漏電流。2.較高的導通電壓。適合應用在高的逆向電壓和需要較快的切換速度的電路。,超快速二極體,與快速二極體比較,具有更短的逆向電流回復時間耐壓一般可達到1000V,蕭特基二極體,肖特基二極體有較低的順偏電壓降和非常短的反向恢復時間，可以提高轉換效率。其蕭特基二極體符合以下特性：1.低的順偏電壓降。2.高切換頻率。缺點：1.無法抵擋太大的逆向偏壓。2.價格較高。適用於輸出整流端或逆向電壓較小的地方。由於蕭特基二極體在結構上沒有空乏區，所以無法抵擋較大的逆向偏壓，目前耐壓可達200V左右,二極體所放位置之比較表,Trr時間-重點位置的要求,PFC輸出二極體,CCM(電流連續模式):需要較快的反向恢復時間才不會造成能量浪費，產生多餘的熱量。必需使用超快速的二極體(50ns),DCM(不連續電流模式):使用快速二極體即可.,理想diode的定義 VF=0,VR=,IR=0 Tr=0.在pfc 電路中Tr 為絕對重要因素.SDP06S60 是目前地球唯一zero reverse recovery time 商品化diode.其基材為 silicon carbide(矽碳化物).也因為其獨特性優點.其價值非常的高,SF10L604A/40nsafter hot up to 8A,SPD06S60Keep 0.3A,實際波形,CCM/輸出400W時,