在高頻電路中，二極管不僅需要具備快速導通和關(guān)斷特性，還必須在高頻開關(guān)過程中盡量減少能量損耗和電磁干擾。普通整流二極管由于反向恢復時間較長，難以滿足高頻應用需求，而快恢復二極管憑借其短反向恢復時間和較低的開關(guān)損耗，成為開關(guān)電源、逆變器和射頻功率控制等高頻電路的首選元件。
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一、快恢復二極管的特點
快恢復二極管屬于PN結(jié)二極管的一種，其主要特性是反向恢復時間（Trr）短。與普通整流管相比，F(xiàn)RD在從導通到反向截止時，PN結(jié)中儲存的少數(shù)載流子能夠迅速清空，從而顯著降低反向恢復電流，避免二極管在切換時出現(xiàn)較大浪涌電流和反向功率損耗。此外，快恢復二極管通常具有以下優(yōu)勢：
反向恢復時間低至幾十納秒，特別適合幾十kHz到MHz級的高頻開關(guān)場景；
反向恢復電荷（Qrr）較低，有助于減少開關(guān)噪聲與EMI；
反向耐壓高（通常為200V~600V），適用于高壓變換電路；
結(jié)電容小，能夠在高頻電路中保持較高響應速度。
二、快恢復二極管在高頻電路的典型應用
高頻開關(guān)電源（SMPS）
在反激、正激、半橋及全橋拓撲中，快恢復二極管常用作輸出整流器件，負責將高頻變壓器輸出的交流脈沖電流快速整流成直流電流。相比普通整流管，F(xiàn)RD能夠降低因反向恢復電流帶來的功率損耗，提高電源的轉(zhuǎn)換效率和負載響應能力。
功率因數(shù)校正（PFC）電路
在Boost PFC電路中，二極管需頻繁快速切換。普通整流二極管會因長Trr帶來額外損耗甚至影響功率因數(shù)。快恢復二極管的低Qrr特性可以減少橋臂開關(guān)損耗，有效提高PFC電路的工作效率和穩(wěn)定性。
逆變器與高頻變換
在逆變器（如光伏逆變器和UPS系統(tǒng)）中，F(xiàn)RD可用作續(xù)流二極管或緩沖二極管。它的快速開關(guān)能力能抑制因高頻PWM驅(qū)動產(chǎn)生的交叉導通問題，減小開關(guān)損耗和發(fā)熱量，提升系統(tǒng)的整體效率。
高頻諧振電路
在LLC諧振或ZVS/ZCS等軟開關(guān)電路中，快恢復二極管因Trr小、能與MOSFET或IGBT形成更高效的續(xù)流路徑，避免死區(qū)期間產(chǎn)生過大的反向電流沖擊，從而優(yōu)化諧振波形和電磁兼容性。
三、應用設計要點
在高頻電路中應用FRD時，工程師需要重點關(guān)注以下幾個方面：
耐壓選擇：確保二極管的V<sub>RRM</sub>高于最大工作電壓的1.2~1.5倍，避免浪涌造成擊穿。
電流與結(jié)溫管理：FRD的正向壓降（V<sub>F</sub>）略高于肖特基二極管，但其高頻性能更優(yōu)。需合理選擇額定電流并做好PCB散熱設計。
匹配開關(guān)頻率：根據(jù)開關(guān)電源頻率選取反向恢復時間適合的FRD，以防止因Trr過長導致MOSFET開關(guān)損耗增加。
并聯(lián)/串聯(lián)使用：對于大功率應用，可通過并聯(lián)分流或串聯(lián)增壓方案使用FRD，但需要增加均流/均壓電路。
MDD辰達半導體的快恢復二極管憑借其快速的反向恢復特性、低開關(guān)損耗和高頻適應能力，在高頻電路中扮演著不可替代的角色。無論是在開關(guān)電源、PFC電路還是逆變器系統(tǒng)中，F(xiàn)RD都能有效提高效率、減少熱損耗和電磁干擾。設計者在選型時需綜合考慮耐壓、電流、Trr等參數(shù)，并結(jié)合散熱和EMI設計，才能發(fā)揮快恢復二極管的最佳性能。
