二極管反向恢復電荷對效率影響原因總結

           在功率變換器中，整流二極管的Q_rr值。對效率的影響較大。下面對Q_rr造成的影響分析如下，歡迎大家多多指導。

 

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1、反向恢復電流與反向恢復電荷

      1.1現象

               當二極管從正偏到反偏時，二極管電流不會立即截止。會產生一個反向恢復電流。

 

2、產生的損耗

      2.1 該電荷在MOSFET內部釋放

            MOSFET的內部二極管的反向恢復電荷，在MOSFET導通的時候，二極管的反向恢復電荷，在MOSFET的R_on上產生損耗。

      2.2 該電荷導致高端MOSFET產生損耗 

            以經典的Buck電路為例：

　　　 當高邊MOSFET導通時，MOSFET的體二極管再次發生反向偏置。

            反向恢復電流I_rr會短暫流經高邊MOSFET，直到積累的電荷Q_rr完全耗盡。

            電荷耗盡不是瞬間完成的，I_rr通常會流動幾十納秒，直到Q_rr耗盡。

            下圖為Buck電路，MOSFET導通，二極管截止時，反向恢復電流與輸入電流相疊加。

            在R_on產生的損耗也相應增大。

 

 

3、產生的電壓尖峰

            反向恢復電流與PCB的寄生電感，將會產生電壓尖峰。進一步造成柵極電壓擾動。

            嚴重時，會造成MOSFET誤導通。

V_peak = L_s * di_rr / d_t

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 以上就是二極管反向恢復電荷，可能造成的影響。最后，以一張仿真圖說明上述分析。

              仿真目的：使用spice模型仿真Q_rr與兩倍Q_rr的MOSFET的尖峰電壓。