碳化硅肖特基二极管在PFC电路中的应用和影响
MDD碳化硅二极管稳态和暂态特性对PFC的影响是什么呢？在反向恢复电流会出现什么状态呢？
一、 碳化硅二极管稳态和暂态特性对PFC的影响
连续模式Boost变换器的基本拓扑结构如图1所示。它被广泛应用于功率因数校正电路，电感电流为连续模式。在该电路中，二极管稳态和暂态特性对PFC电路影响很大。
二、稳态特性——前向电压Uf
如图2(a)所示，硅材料超快恢复二极管(15A/600V)在室温条件下测试前向电压降。在2～5A时，正向压降基本不变，接近饱和，从另一个侧面说明硅材料二极管在高温时候，正向压降变小，二极管具有负温度特性。
如图2(b)所示，碳化硅肖特基二极管(4A/600V)在室温条件下测试前向电压降。在0～4A负载电流变化时，正向压降基本是线性增加，从另一个侧面说明碳化硅肖特基二极管在高温时候，正向压降线性增加，说明碳化硅二极管具有正温度特性。
在大功率PFC电路中，二极管可能需要并联使用以扩大容量，器件的电流均匀分配问题需要考虑，二极管的前向电压和导通电阻的特性是关键。碳化硅肖特基二极管所特有的正温度系数的特性能保证器件并联时的均流要求。
三、暂态特性——反向恢复电流
二极管的种类很多，但只有肖特基势垒二极管运载电流的任务是由多数载流子完成的，没有多余的少数载流子复合，恢复时间非常小，大概在几十或几百ps，缺点是其耐压非常低。其它的硅二极管(如普通二极管、快速二极管、超快恢复二极管)等运载电流的任务是由少数载流子完成，存在着反向恢复时间的问题。所用的两款超快恢复二极管，其Trr的时间分别为30ns和13ns，但也不能避免这个反向电流的问题。
碳化硅肖特基二极管由于材料的特性，它同时具有了两者的优点，不但耐压非常高，而且反向恢复特性和温度特性都非常好。而硅材料整流管的反向电流及反向恢复时间会随温度的升高而增大。碳化硅肖特基二极管的反向恢复时间及反向电流都非常小，并且有非常好的温度特性，其反向恢复时间不会随着温度升高而变化。
如图3所示，在室温25℃时，超快恢复二极管反向恢复时间是碳化硅肖特基二极管反向时间的3倍，反向电流是碳化硅肖特基二极管的4倍。在高温150℃时，超快恢复二极管反向恢复时间是碳化硅肖特基二极管反向时间的6倍，反向电流是碳化硅肖特基二极管的12 倍。
一般来说，我们都希望在单相PFC电路中的二极管D1的反向恢复时间越短越好。因反向恢复电流会给我们带来很多问题，如二极管反向恢复损耗，及由此引发的严重MOSFET开通损耗等。不少软开关或无损吸收技术应用到PFC电路中，如图4是一个典型的无损吸收的应用，目的也是为了克服二极管的反向恢复时间所带来的问题。它可实现主开关管接近零电流开通、零电压关断，同时升压二极管为零电流关断，提高了PFC的效率。但这种电路中，二极管的谐振电压会比较高，甚至达到二极管的额定电压，同时所用的元器件比较多，增加了成本， 也降低了系统的可靠性。
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