高周波整流ダイオードの特性とパラメータ

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高周波整流ダイオードの特性とパラメータ

スイッチング電源の整流ダイオードは、十分な出力電力に加えて、順方向電圧の低減と高速回復の特性を備えている必要があります。 使用できる整流ダイオードは次の 3 種類です。ファストリカバリ整流ダイオード。 超高速リカバリ整流ダイオード。 ショットキー整流ダイオード。 高速リカバリ整流器と超高速リカバリ整流器には、0.8 ～ 1.2V の範囲の順方向電圧降下が中程度から大きくあります。 これら 2 つの整流器には、高いカットオフ電圧パラメータもあります。 したがって、出力電圧が12V程度の小電力の補助電源回路での使用に特に適しています。

現在のスイッチング電源の動作周波数は20kHzを超えているため、ファストリカバリ整流ダイオードと超ファストリカバリ整流ダイオードの逆回復時間は一般的な整流ダイオードに比べてナノ秒レベルに短縮され、電源効率が大幅に向上します。 経験によれば、高速回復整流ダイオードを選択する場合、その逆回復時間はスイッチング トランジスタの立ち上がり時間の少なくとも 1/3 である必要があります。 これら 2 つの整流器は、出力 DC 電圧のリップルに直接影響を与えるスイッチング電圧スパイクも低減します。 また、ソフトリカバリ整流ダイオードと呼ばれるものは、ノイズは少ないものの、逆回復時間が長く、逆電流が大きいため、スイッチング損失が増加し、スイッチング電源の要求を満足できません。

ファストリカバリ整流ダイオードおよび超ファーストリカバリ整流ダイオードをスイッチング電源の整流器として使用する場合、ラジエーターが必要かどうかは、回路の最大電力によって決まります。 一般に、これらのダイオードのジャンクション温度は 175 度まで許容されており、メーカーはこの指数に関する技術仕様を持っており、設計者が最大出力動作電流、電圧、およびシェル温度を計算できるようにしています。順電流が大きいため、ショットキー整流ダイオードの順電圧降下は非常に低く、わずか約 0.4V です。 さらに、接合部温度が上昇すると、順方向電圧降下が小さくなります。 したがって、ショットキー整流ダイオードは、5V程度の低電圧出力回路に特に適しています。 ショットキー整流ダイオードの逆回復時間は無視できます。このデバイスはキャリア半導体デバイスの大部分を占めているため、デバイスのスイッチングプロセスでは、いくつかのキャリア蓄積電荷をクリアする問題はありません。

ショットキー整流ダイオードには 2 つの欠点があります。1 つは、逆方向カットオフ電圧が低く、電流積が約 100 V であることです。 次に、逆方向漏れ電流が大きいため、他のタイプの整流器デバイスよりも熱破壊を受けやすくなります。 もちろん、これらの欠点は、瞬間過電圧保護回路を強化し、ジャンクション温度を適切に制御することによっても克服できます。 代表的な高速整流器の特性とパラメータを示します。