輸出二極管種類

次級繞組輸出二極管D1通常選用肖特基二極管，或超快恢復二極管，一是因為這兩種二極管反向恢復時間trr短，二是因為這兩種二極管正向?qū)▔篤f降小。

如果二極管反向恢復時間trr太長，意味著在二極管兩端突然加載反向電壓時，由導通狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂範顟B(tài)的時間很長。在狀態(tài)轉(zhuǎn)變的過程中，同時存在反向電壓和反向電流，而且時間很長，說明會在一個開關(guān)周期內(nèi)出現(xiàn)較大的二極管開關(guān)損耗。在反激電源應用上，開關(guān)頻率越高，且輸出二極管的開關(guān)損耗越高，則二極管溫度越高，電源效率越低。說明反向恢復時間長（100ns以上）的二極管不適合應用在高頻開關(guān)(100kHz級別)的反激電源上。

再者，過長的反向恢復時間會影響反激電源的高頻開關(guān)正常工作。假如有反激開關(guān)電源的開關(guān)頻率為200kHz，PWM控制脈沖占空比為50%，那么開關(guān)周期為5us，相當于設(shè)置輸出二極管在一個周期內(nèi)一半的時間（2.5us）截止，一半的時間（2.5us）導通。假設(shè)在此反激電源中輸出二極管使用Diotec公司的普通二極管1N4007，根據(jù)其數(shù)據(jù)手冊，其典型反向恢復時間為1.5us，說明輸出二極管在80%的時間都是導通的，在一個周期導通時間4us(也就是2.5us+1.5us)，這與設(shè)計設(shè)置的輸出二極管導通和截止時間有很大的不同，使得輸出電壓異常。如果反激電源的開關(guān)頻率更高，則普通二極管來不及截止，相當于一直導通，則完全失去了二極管反向截止的作用。

另一方面，二極管的導通功率P=If×Vf，其中If是正向?qū)娏鳎琕f是正向?qū)▔航怠？芍斴敵鲭娏鱅o一定情況下，二極管正向?qū)娏鱅f=輸出電流Io，二極管正向?qū)▔航礦f越小，二極管的導通功率越小，也就是說二極管的損耗越小。

綜合來看，反激電源的開關(guān)頻率高，所以輸出二極管應該選用超快恢復二極管或肖特基二極管，這樣可以避免反向恢復時間影響輸出二極管的正常導通或截止動作，而較低的正向?qū)▔航狄灿欣谔岣唠娫吹男省?/p>

二極管的反向恢復

所謂二極管的反向恢復，指的是二極管在導通狀態(tài)加載反向電壓，二極管恢復至完全截止狀態(tài)的過程。這是二極管的本身特性，至于反向恢復的形成機理，從應用的角度來說我覺得不必深究。

下圖對比了肖特基二極管和整流二極管反向恢復電流曲線，在圖中我另外補充了二極管加載電壓方向和電流大小、方向，if表示二極管正向?qū)娏鳎琲r表示二極管反向?qū)娏鳌Ｕ麄€反向恢復過程，如圖所示，初始時刻二極管加載正向電壓，二極管正向?qū)娏鳎瑥牡诙r刻開始，二極管加載反向電壓，二極管正向電流快速降至0，二極管反向?qū)娏飨仍龃蠛鬁p小，直至二極管完全截止，也就是二極管電流為0。從正向電流為0到反向電流第二次達到反向電流最大值×0.25的時間長度，稱之為二極管反向恢復時間trr。

從上圖中，也可以看出肖特基二極管的反向恢復時間比整流二極管要短得多，將反向恢復的電流曲線與時間軸圍成的形狀近似成長方形，由反向恢復損耗W=Vr×IR×trr，其中Vr是二極管反向電壓，IR是反向電流最大值，trr是反向恢復時間。所以肖特基二極管的反向恢復損耗要更低，產(chǎn)生的熱量更小。

二極管的反向耐壓

當MOS管導通時，變壓器初級繞組感應電壓為上正下負，次級繞組感應電壓為上負下正，輸出二極管D1此時承受反向耐壓。二極管D1陽極電壓為Vo，陰極電壓為-Vin/n，其中Vin是輸入電壓，n是初級繞組與次級繞組的匝數(shù)比。那么二極管實際承受的反向耐壓Vr=Vo+Vin/n，為求Vr最大值，

那么計算時輸出電壓Vo、輸入電壓Vin應該取最大值。

在實際應用中需預留一定余量，選型時二極管反向耐壓VR推薦取值大于1.4倍Vr。

二極管的電流降額

根據(jù)反激電源的輸出功率和輸出電壓，可以計算出輸出電流，在進行輸出二極管選型時，考慮到二極管在高溫時其正向?qū)娏髂芰陆担钥梢园凑?~5倍輸出電流來選擇輸出二極管。