快恢復(fù)二極管（簡(jiǎn)稱(chēng)FRD）是一種具有開(kāi)關(guān)特性好、反向恢復(fù)時(shí)間短特點(diǎn)的半導(dǎo)體二極管，主要應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源、PWM脈寬調(diào)制器、變頻器等電子電路中，作為高頻整流二極管、續(xù)流二極管或阻尼二極管使用。 快恢復(fù)二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通PN結(jié)二極管不同，它屬于PIN結(jié)型二極管，即在P型硅材料與N型硅材料中間增加了基區(qū)I，構(gòu)成PIN硅片。因基區(qū)很薄，反向恢復(fù)電荷很小，所以快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間較短，正向壓降較低，反向擊穿電壓（耐壓值）較高。 快恢復(fù)二極管是指反向恢復(fù)時(shí)間很短的二極管（5us以下），工藝上多采用摻金措施，結(jié)構(gòu)上有采用PN結(jié)型結(jié)構(gòu)，有的采用改進(jìn)的PIN結(jié)構(gòu)。其正向壓降高于普通二極管（1-2V），反向耐壓多在1200V以下。從性能上可分為快恢復(fù)和超快恢復(fù)兩個(gè)等級(jí)。前者反向恢復(fù)時(shí)間為數(shù)百納秒或更長(zhǎng)，后者則在100納秒以下。 肖特基二極管是以金屬和半導(dǎo)體接觸形成的勢(shì)壘為基礎(chǔ)的二極管，簡(jiǎn)稱(chēng)肖特基二極管（Schottky Barrier Diode），具有正向壓降低（0.4--0.5V）、反向恢復(fù)時(shí)間很短（10-40納秒），而且反向漏電流較大，耐壓低，一般低于150V，多用于低電壓場(chǎng)合。 快恢復(fù)二極管反向恢復(fù)時(shí)間及參數(shù) 快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)特性決定著功率變換器的性能，在雙極功率晶體管的電流下降時(shí)間大于1us（開(kāi)通時(shí)間約100ns）時(shí)期，二極管的反向恢復(fù)在雙極功率晶體管的開(kāi)通過(guò)程中完成，而且雙極功率晶體管達(dá)到額定集電極電流的1/2-2/3左右后隨著Ic上升Hfe急劇下降，限制了二極管的反向恢復(fù)電流的峰值，在某種意義上，也限剬了di/dt，雙極功率晶體管的開(kāi)通過(guò)程掩蓋了二極管的反向恢復(fù)特性，因而對(duì)二極管的反向恢復(fù)僅僅是反向恢復(fù)時(shí)間提出要求。 隨著功率半導(dǎo)體器件的開(kāi)關(guān)速度提高，特別是Power M0SFET、高速IGBT的出現(xiàn)，不僅開(kāi)通速度快（可以在數(shù)十納秒內(nèi)將MOSFET徹底導(dǎo)通或關(guān)斷），而且在額定驅(qū)動(dòng)條件下，其漏極/集電極電流可以達(dá)到額定值的5-10倍，使MOS或IGBT在開(kāi)通過(guò)程中產(chǎn)生高的反向恢復(fù)峰值電流IRRM，同時(shí)M0S或IGBT在開(kāi)通過(guò)程結(jié)束后二極管的反向恢復(fù)過(guò)程仍然存在，使二極管的反向恢復(fù)特性完全暴露出來(lái)，高的IRRM、di/dt使開(kāi)關(guān)管和快速二極管本身受到高峰值電流沖擊并產(chǎn)生較高的EMT。因而對(duì)二極管的反向恢復(fù)特性不僅于反向恢復(fù)時(shí)間短，而且要求反向恢復(fù)電流峰值盡可能低，反向恢復(fù)電流的下降，上升的速率盡可能低，即超快、超軟以降低開(kāi)關(guān)過(guò)程中反向恢復(fù)電流對(duì)開(kāi)關(guān)電流的沖擊，減小開(kāi)關(guān)過(guò)程的EMI。 1. 反向恢復(fù)參數(shù)與應(yīng)用條件 一般的超快速二極管的反向時(shí)間定義為小于100ns，高耐壓超快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時(shí) 同trr比低耐壓的長(zhǎng)，如耐壓200V以下的超快恢復(fù)二極管的典型反向恢復(fù)時(shí)間在35ns以下， 耐壓600V的典型反向恢復(fù)時(shí)間約75ns，耐壓1000V的超快恢復(fù)二極管的典型反向恢復(fù)時(shí)間約100-160 ns。各生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品的反向恢復(fù)特性（主要是反向恢復(fù)時(shí)間trr和反向恢復(fù)峰值 電流IRRM）是不同的。 1.1 trr與If和di/dt的關(guān)系 trr與If和di/dt的關(guān)系如圖1所示： 圖1 trr與If和-di/dt的關(guān)系 從圖中可見(jiàn)，隨著二極管的正向電流lf的增加反向恢復(fù)時(shí)間trr隨著增加：di/dt的增加，反向恢復(fù)時(shí)間trr減小。因此，以測(cè)試小信號(hào)開(kāi)關(guān)二極管的測(cè)試條件IF=IR=10ma為測(cè)試條件的反向恢復(fù)時(shí)間不能如實(shí)表現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用情況：以固定正向電流（如1A）為測(cè)試條件也不能在實(shí)際應(yīng)用中得到客觀再現(xiàn)；不同電流檔次以其額定正向電流或其1/2為測(cè)試條件則相對(duì)客觀。 1.2 反向恢復(fù)時(shí)間與反向電壓的關(guān)系 反向恢復(fù)時(shí)間隨反向電壓增加，如果600V超快恢復(fù)二極管在反向電壓為30V時(shí)，反向恢復(fù)時(shí)間為35ns，向反向電壓為350V時(shí)其反向恢復(fù)時(shí)間增加，因此，僅從產(chǎn)品選擇指南中按所給的反向恢復(fù)時(shí)間選用快速二極管，如反向電壓的測(cè)試條件不同，將導(dǎo)致實(shí)際的反向恢復(fù)時(shí)間的不同，應(yīng)盡可能的參照數(shù)據(jù)手冊(cè)中給的相對(duì)符合測(cè)試條件下的反向恢復(fù)時(shí)間為依據(jù)。 1.3 反向恢復(fù)峰值電流IRRM 反向恢復(fù)峰值電流IRRM隨-di/dt增加，因在不同-di/dt的測(cè)試條件下，IRRM的幅值是不同的。 IRRM隨反向工作電壓上升，因此額定電壓為1000V的快速二極管，在相同的-di/dt條件下，但反向工作電壓不同時(shí)（如500V與1000V）則IRRMM是不能相比較的。 1.4 結(jié)溫T的影響 反向恢復(fù)時(shí)間trr隨工作結(jié)溫上升，結(jié)溫125 時(shí)的反向恢復(fù)時(shí)間是結(jié)溫25時(shí)的近2倍。反向恢復(fù)峰值電流IRRM隨工作結(jié)溫上升，結(jié)溫125時(shí)的反向恢復(fù)峰值電流是結(jié)溫25時(shí)的近1.5倍。反向恢復(fù)電荷Orr隨工作結(jié)溫上升，結(jié)溫125時(shí)的反向恢復(fù)電荷是結(jié)濕25時(shí)的近3倍以上。 1.5 反向恢復(fù)損耗 二極管的反向恢復(fù)損耗是在反向恢復(fù)過(guò)程的后半部分t1-t2期間，其損耗的大小與IRRM和t1-t2的大小有關(guān)，在人極管的反向恢復(fù)過(guò)程中，而開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通損耗始終存在。很明顯，快速反向恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)損耗與開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通損耗隨IRRM和反向恢復(fù)時(shí)時(shí)間增加。 1.6 IRRM、反向恢復(fù)損耗及EMI的減小 在實(shí)際應(yīng)用中快速反向恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)過(guò)程將影響電路的性能，為追求低的反向恢復(fù)時(shí)間，可能會(huì)選擇高的di/dt，但會(huì)引起高的IRRM、振鈴、電壓過(guò)沖和高的EMI并增加開(kāi)關(guān)損耗。 若適當(dāng)減小di/dt可降低IRRM、EMI，消除振零和電壓過(guò)沖和由此產(chǎn)生的損耗，di/dt的降低是通過(guò)降低開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通速度實(shí)現(xiàn)，開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)損耗將增加，因此，改變di/dt不能從本質(zhì)上解決快速反向恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)存在的全部問(wèn)題，必須改用性能更好的快速反向恢復(fù)二極管，即IRRM低、trr短、反向恢復(fù)特性軟，通過(guò)各種快速反向恢復(fù)二極管的數(shù)據(jù)，可以找出性能好的快速反向恢復(fù)二極管。 2. 新型快速反向恢復(fù)二極管 近年來(lái)為減小快速反向恢復(fù)極管的反向恢復(fù)時(shí)間trr、反向恢復(fù)峰值電流lrrm和過(guò)硬的反向恢復(fù)特性，出現(xiàn)了高性能超快軟恢復(fù)二極管或稱(chēng)為高頻快恢復(fù)二極管，與常規(guī)快速反向恢復(fù)二極管相比，新型超快速反向恢復(fù)二極管的實(shí)際反向恢復(fù)時(shí)間trr降低到25 ns左右，反向恢復(fù)峰值電流IRRM降低到額定正向電流的1/4或更多，反向恢復(fù)特性軟化。如圖7所示。很明顯，新型超快反向恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間和反向恢復(fù)峰值電流遠(yuǎn)低于圖1器件?？蓽p少功率變換器中的開(kāi)關(guān)管和二極管的開(kāi)關(guān)損耗、輸出電壓尖峰和EMI。 (mbbeetchina)