关键词: 高频整流 MDD二极管 二极管选型 快恢复二极管 肖特基二极管 SiC二极管
在高频整流应用中,选择什么MDD 二极管不是简单的“耐压够就行”,而是必须综合考虑反向恢复、正向压降、漏电、温升、浪涌能力,以及最终电路效率与 EMI。许多工程师在几十kHz 以下仍然可以采用普通整流管,但当频率提升到 40kHz、100kHz、300kHz 甚至 1MHz 时,二极管的物理特性会完全改变整流行为,导致损耗暴涨、波形畸变,甚至烧毁器件。
一、普通整流二极管在高频下为什么不适用?
以 1N4007 为例,它的 trr(反向恢复时间)在 2–3μs 左右,而高频整流器件要求 trr 小于几十 ns。
当频率升高时:
二极管来不及关断,反向电流很大
反向恢复过程产生大量浪涌电流,增加开关损耗
尖峰电压加重 EMI,甚至击穿器件
因此,高频整流不能再使用普通硅整流二极管。
二、快恢复(FRD)与超快恢复(UFRD)是中高频整流主力
快恢复(Fast Recovery)二极管的 trr 通常在 200–500ns,而超快恢复(Ultra Fast)二极管的 trr 可以到 30–75ns。
它们是高频整流的主力,适用于:
20kHz – 200kHz 的 反激、正激电源
高频 PWM 整流
高频变压器次级整流
SMPS 高频续流应用
优势:
trr 小,反向恢复损耗低
耐压选择多(100–1200V)
对 EMI 影响比普通硅管小得多
缺点:
VF 仍偏高(与肖特基比差距明显)
高频性能不如肖特基与 SiC
三、肖特基二极管是高频整流性能最好的低压方案
肖特基二极管无少子存储效应,因此 trr 基本为零(小于 10ns),非常适合高频整流。
典型场景:
DC-DC Buck / Boost
反激次级整流(低压输出)
高频 AC-DC 输出整流
高频续流二极管
主要优势:
极快的速度(无反向恢复问题)
极低 VF(0.2–0.5V)显著提升效率
温升低、响应快
缺点:
耐压低(20–200V)
高温漏电大,影响效率甚至热失控
高频 SMPS 要特别控制结温和散热
四、高压高频场合:优先选择 SiC 肖特基二极管
SiC(碳化硅)二极管几乎是高压高频场合的唯一最佳选择。
特点:
耐压可达 600V、650V、1200V、1700V
Qrr 极低
高温下漏电非常稳定
可在 100kHz–1MHz 高压整流中保持高效率
典型应用:
PFC
LLC 谐振电源
EV OBC(车载充电机)
逆变器与高压 DC/DC
高频服务器电源
缺点:成本较高,但带来的效率与可靠性提升通常抵得上价格差异。
五、来自MDD FAE 总结:高频整流优先级选型
根据频率与耐压,给出参考结论:


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