FRED快速恢復(fù)二極管的靜態(tài)特性及動態(tài)性能

快速恢復(fù)外延二極管（Fast Recovery Epitaxial Diode, FRED）是影響開關(guān)電源總體性能的關(guān)鍵元器件。電源設(shè)計時，工程師一般會反復(fù)比較反向恢復(fù)時間trr這個參數(shù)。事實上，F(xiàn)RED快恢復(fù)二極管性能分靜態(tài)特性和動態(tài)性能，衡量一個FRED器件是否符合某個應(yīng)用，對比單個參數(shù)是不夠的。

1. FRED靜態(tài)特性

FRED器件的靜態(tài)特性分正向?qū)ㄌ匦院头聪蜃钄嗵匦裕↖F、VF、VR、IRM、EAVL等主要參數(shù)。

FRED二極管的靜態(tài)特性

（1）IF即正向電流，一般采用最大正向直流電流IFAV來描述二極管的容量或帶載能力，不同的殼溫對應(yīng)不同的IFAV數(shù)值。

（2）VF即正向?qū)妷海琕F隨二極管正向電流IF的增加而增加。VF和IF的乘積為二極管的導(dǎo)通損耗，使用時VF值應(yīng)盡量小。由于VF呈現(xiàn)負(fù)溫度系數(shù)，不建議將FRED并聯(lián)。

（3）VR即最大反向阻斷電壓，指FRED二極管的最大工作額定電壓。這個參數(shù)具有正溫度系數(shù)特性，規(guī)格書通常標(biāo)稱的是25攝氏度的最小值。

（4）IRM即最大反向漏電流，是一個正溫度系數(shù)參數(shù)，也是影響二極管可靠性的重要參數(shù)，其與VR的乘積為FRED二極管阻斷狀態(tài)下的損耗。

（5）EAVL即雪崩耐量，這是描述FRED二極管魯棒性的參數(shù)，一般二極管電壓超過VR值時都會損壞。對于某些具有雪崩耐量額定EAVL的FRED二極管，只要電壓尖峰總能量小于雪崩耐量額定EAVL，二極管仍然正常工作。

2. FRED動態(tài)性能

FRED二極管動態(tài)特性包括IF、VR、di/dt、TJ等。這些參數(shù)隨測試環(huán)境的變化而變化，不同測試條件的測試結(jié)果不同。如果需要評估和比對，測試條件必須相同。

FRED二極管動態(tài)特性

（1）trr：即反向恢復(fù)時間。trr指從電流過零開始，直到通過IRRM和0.25 IRRM兩點的直線的過零點。trr描述二極管反向恢復(fù)的速度，是ZVS電路中是比較重要的指標(biāo)。但是，trr不能直接衡量二極管的反向損耗。

一般情況下，trr隨溫度的增加而大幅度增加，隨測試di/dt的增加而小幅度減小，低IF、VR有小的trr值。

通常，不同生產(chǎn)廠家的數(shù)據(jù)表都會給出小注入條件IFAV=1A時的trr，供用戶進(jìn)行橫向?qū)Ρ取?/p>

（2）IRRM：即最大反向恢復(fù)電流。IRRM的大小嚴(yán)重影響對應(yīng)IGBT/MOSFET的電流應(yīng)力和開通損耗。一般情況下，IRRM值隨溫度的增加而增加，隨測試di/dt的增加而增加。

（3）Qrr：即反向恢復(fù)電荷，其定義為trr期間電流-時間曲線包圍的面積。Qrr與二極管的反向恢復(fù)損耗呈正比。

需要注意的是，衡量FRED二極管的關(guān)斷損耗性能的參數(shù)是Qrr，不是單獨的trr或IRRM。一般情況小，用戶看到的FRED二極管數(shù)據(jù)表提供的性能參數(shù)，都是廠家在自己的工廠里測試的，使用時一定要留意測試條件。如果測試條件不同，參數(shù)肯定會不同。

另外，即使標(biāo)注的測試條件相同，不同廠家的測試結(jié)果也有一些許差異，在設(shè)計選型時一定要反復(fù)比較和論證。

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