快速恢復(fù)二極管

模擬工程師們都知道，在使用MOSFET搭建電路時(shí)，常常需要搭配使用快速恢復(fù)二極管（FRD），因?yàn)樵摱O管的反向恢復(fù)時(shí)間幾乎為零，瞬間內(nèi)即可使開關(guān)截止，能夠防止由于關(guān)斷反應(yīng)速度過慢帶來的上下管同時(shí)導(dǎo)通而出現(xiàn)的燒片現(xiàn)象。

針對電子設(shè)計(jì)需要的高電壓、高效率、低功耗、反向恢復(fù)快的應(yīng)用需求越來越廣泛，東芝推出的采用硅擴(kuò)散結(jié)工藝的快速恢復(fù)二極管CMF02A，符合AEC-Q101車規(guī)級認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，采用表面貼裝封裝，可以滿足小空間的安裝要求，實(shí)現(xiàn)更高的功率密度。

FRD

器件的基本特性

CMF02A是一款具有高速開關(guān)用途的FRD二極管，與典型二極管相比，F(xiàn)RD具有更短的反向恢復(fù)時(shí)間（trr），因此具有更快的開關(guān)時(shí)間和更低的損耗。當(dāng)然，CMF02A的基本功能還是作為整流二極管使用，即電流可以從陽極流向陰極（正向），而不能從陰極流向陽極（反向）。整流二極管的正向電流為0.5A或更高，目的是將交流電（AC）轉(zhuǎn)換為直流電（DC）。其主要特性如下：

（1）重復(fù)峰值反向電壓：VRRM＝600V （2）平均正向電流：IF（AV）＝1.0A （3）峰值正向電壓：VFM＝2.0V（最大值）@IFM＝1.0A（脈沖測量） （4）反向恢復(fù)時(shí)間：trr＝100ns（最大值）@IF＝1.0A，di/dt＝-30A/μs （5）采用M-FLATTM工藝的2引腳表面貼裝封裝，小而薄的超小型管有助于實(shí)現(xiàn)高密度貼裝；芯片尺寸為2.4mm×4.7mm×0.98mm（寬×長×高）

封裝和內(nèi)部電路

功能特性分析

FRD可以在哪些應(yīng)用中使用呢？通常的整流二極管常用于低于500Hz操作頻率的應(yīng)用中，而FRD恢復(fù)速度很快，可用于幾kHz至100kHz的開關(guān)應(yīng)用中，例如開關(guān)電源、逆變器、DC-DC轉(zhuǎn)換器等。 ? 眾所周知，每個(gè)功率器件都需要特定的時(shí)間來關(guān)閉其狀態(tài)。所謂反向恢復(fù)時(shí)間trr是在施加的電壓從正向變?yōu)榉聪蚝螅O管從導(dǎo)通到關(guān)閉所需的時(shí)間，而FRD旨在縮短這個(gè)時(shí)間。 ?

二極管trr開關(guān)波形示例

FRD的trr水平是多少呢？通常整流二極管的trr從幾微秒到幾十微秒，而FRD的trr從幾十納秒到幾百納秒，大約是普通整流器速度的1/100。而trr越小，開關(guān)損耗就越小。 ? CMF02A具備了FRD的所有特性，是一款開關(guān)特性好、反向恢復(fù)時(shí)間短的二極管。并且該器件經(jīng)過了AEC-Q101車規(guī)級認(rèn)證，使之不僅可用于開關(guān)電源、脈寬調(diào)制器（PWM）、變頻器等電子電路，還可用于汽車中的開關(guān)穩(wěn)壓器、DC-DC轉(zhuǎn)換器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等。

應(yīng)對車載電源設(shè)計(jì)挑戰(zhàn) ?

值得一提的是，CMF02A是東芝已經(jīng)量產(chǎn)的成熟產(chǎn)品，適用于各種高速整流（快速恢復(fù)）應(yīng)用，它有助于解決包括車載電源在內(nèi)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)日趨復(fù)雜、需要管理更多電壓軌、以更小空間提供更大功率等設(shè)計(jì)難題，加快廠商的產(chǎn)品上市時(shí)間。

審核編輯：劉清