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高频整流应该选用哪些MDD二极管?核心参数与物理机制详解
MDD辰达 | 2025-11-18 10:51:40    阅读:7   发布文章

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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