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快恢复二极管与肖特基二极管的异同

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molb|  楼主 | 2025-2-25 07:20 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 molb 于 2025-2-25 08:15 编辑

在电力电子和开关电源设计中,快恢复二极管和肖特基二极管是两类高频应用中的核心器件。尽管两者均用于整流和开关场景,但其工作原理、性能特点及适用场景存在显著差异。

一、结构差异

快恢复二极管(FRD)

结构基础:基于传统的PN结半导体结构,通过优化掺杂工艺和载流子寿命控制,缩短反向恢复时间(trr)。

材料:通常采用硅(Si)材料,部分高压型号使用碳化硅(SiC)或砷化镓(GaAs)。

肖特基二极管(SBD)

结构基础:利用金属-半导体接触形成的肖特基势垒,而非PN结。金属端(如钼、铂)与N型半导体结合,形成单向导电特性。

材料:常用硅或砷化镓,近年氮化镓(GaN)肖特基二极管逐渐应用于高频场景。

二、关键性能参数对比

参数快恢复二极管(FRD)肖特基二极管(SBD)

正向压降(VF)较高(0.8-1.5V)极低(0.3-0.6V)

反向恢复时间短(50ns-200ns)几乎为零(无少数载流子存储效应)

反向耐压(VR)高(可达数kV)低(通常<200V)

反向漏电流较小较大(对温度敏感)

开关损耗较高(受trr影响)极低

三、应用场景差异

快恢复二极管(FRD)

适用场景:

高频开关电路:如开关电源(SMPS)、光伏逆变器中的续流二极管。

高压场景:高压电源、电机驱动电路(如IGBT模块的配套二极管)。

典型案例:

在Boost升压电路中,FRD用于阻断高频反向电流,耐压需高于输入峰值电压。

肖特基二极管(SBD)

适用场景:

低压大电流:如DC-DC转换器、同步整流电路。

高频低损耗:射频电路、信号检波、笔记本电脑电源适配器。

典型案例:

在同步Buck电路中,SBD并联MOSFET用于降低导通损耗,VF低可减少发热。

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