【应用】超快恢复二极管在UPS的APFC电路中的应用，精密电子设备理想的电源供应保障装置

时间： 2019-08-31 来源：PANJIT

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在线式UPS通过对市电的变换，可为负载提供经过稳压、滤波后的高品质正弦电压，且当市电断电时可无缝的切换到蓄电池供电，无电压闪变和切换过程产生的高频干扰，是台式计算机、计算机网络系统等精密电子设备理想的电源供应保障装置。其系统原理图如图1所示。

图1. 在线式UPS系统原理框图

图2. Boost 电路原理图

由图1可见，220V交流市电经过全桥整流后变成310V左右的直流电压，然后进入APFC(有源功率因素校正)升压至400V，经过DC-AC逆变器进行转换后，变成稳定的220V交流正弦电压提供给负载。同时在另一支路，蓄电池处于浮充状态，当市电断电后由该支路继续为负载提供电能供应。APFC电路主要负责功率因素校准和升压，Boost电路由于具有高效率、低成本的优势在APFC电路中应用广泛，原理如图2所示。通过相应控制算法，可在这一级电路中完成升压、功率因素校准的功能。该电路中输出整流二极管对电路性能影响很大，当MOSFET导通时，二极管截至，其高频反向恢复电流通过功率管的输出电容放电，给电路带来较大的损耗，同时成为严重的EMI干扰源。为降低EMI干扰、提高效率，选择低反向恢复电荷、低导通压降的二极管是行之有效的途径。针对此处的应用，PANJIT（强茂）公司推荐超快恢复二极管 — QR1006，该二极管具有理想的软恢复特性和超低的Trr(反向恢复时间)，在T_J=25℃，I_F=10A，V_R(直流阻断电压)=400V，di/dt=200A/us时，其反向恢复时间Trr典型值仅55ns，反向恢复电荷仅125nC，软度因子为1.21，出色的反向恢复特性能有效的降低EMI干扰，提高电路的稳定性。同时，该二极管具有很低的正向导通压降，正向导通压降V_F最大仅1.2V(@I_F=10A,T_J=125℃)，低正向电压能有效的降低二极管的导通损耗，提高电路的效率。产品外观如图3所示。

图3.QR1006、QR1006F、QR1006D超快恢复二极管

QR1006具有TO-220AC、ITO-220AC、TO-263封装，对应部件号分别为QR1006、QR1006F、QR1006D，如图3所示，对应的热阻分别为2℃/W、5.5℃/W、2℃/W，研发人员可根据设计要求适当选择。在最大值方面，最大平均正向整流电流I_F(AV)为10A，重复峰值反向电压V_RRM为600V，有效值电压V_RMS为420V，直流阻断电压V_R为600V，满足图2中整流二极管的电压选型要求。（Boost输出电压约为400V，选用该器件可具有1.5倍裕量）。该二极管可承受峰值正向浪涌电流I_FSM达190A，能有效的应对开关机时浪涌电流的冲击，具有很高的可靠性。

QR1006二极管具有超低的漏电流，在V_R=600V时，漏电流I_R仅3uA（@T_J=25℃）,低漏电流有利于在二极管截止时降低损耗，提高Boost变换器效率。该器件外壳采用阻燃环氧模塑料，阻燃等级达到94V-0，绿色环保且符合IEC61249、 EU RoHS 2.0标准，工作结温温度范围-55~＋175℃，是一款可靠性高、反向恢复特性出色、低功耗的器件。

适合应用在UPS中，与QR1006同类型且V_RRM=600V的超低Trr快恢复二级管还有如下几款：

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公司简介 SAMWIN®产品方案应用 MOSFET规格书 SAMWIN®产品封装说明 Samwin®MOSFET Samwin®超结MOSFET 桥式整流管快恢复整流桥高效整流桥肖特基桥普通整流二极管快恢复二极管高效整流二极管超快恢复二极管肖特基二极管

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12N65D,FMB10F-15,FMB2F-12,FMB10F-12,MB115S,SW6N70K,FMB2F-10,FMB10F-10,US3AF,FMB2F-05,SW6N70A,SW2N60D,SW120N55,SW840A,SW2N60B,SW6N70D,MB115F,SW1N80A,SW2N65,SW5N90K,SS220F,SW2N60,SW105N08D,MB10F-10,ES1DBF,S2GF-6,TB1F,MB10F-12,FMB1F-15,SW50N06T,MB10F-15,MB18S,S12GW,DS32W,SW210N04A,MB18F,SW50N06A,SW50N06D,SW50N06C,TB1S,MB10F-05,SW10N60D,US1JF,RS3AF,SS310F,MBR10A100CT,FMB2S-08,TB28S,UTB1S-15,SW P 9N50D,DS112W,SW180N04B,US1KW,TB28F,US3JBF,FMB2S-05,UT,室内照明,TV,锂电池保护,ADAPTER,TV-POWER,适配器,通信中继,不间断电源,UPS,野外监控,CHARGER,PC电源,INVERTER,移动照明,充电器,LED,商业照明,无刷电机,LED照明,锂电池,工业电源,PC,电视电源,INDUSTRIAL POWER,室外照明,太阳能供电

2015/9/15 - 选型指南代理服务技术支持采购服务

HI-SEMICON（深鸿盛）超快恢复二极管选型表

超快恢复二极管

HI-SEMICON - 超快恢复二极管,MUR1040G,MUR1020G,MUR8120G,MURD1010G,MUR1060G,MUR1640CTR,MURF1005CT,MUR810G,MURF1210CT,MUR830G,MURF1020CT,MURF2010CT,MURF1060CT,MUR1630CT,MURD1030G,MURW6060G,MUR1005G,MURF1630CT,MUR2010CT,MURF2005CT,MUR1615CT,MURF1620CT,MURD1005G,MURF1605CT,MUR3040CT,MURF1015CT,MUR1660CTR,MURF1240CT,MUR2020CT,MURF2060CT,MUR1220CTR,MURF1030CT,MUR1620CT,MURF1660CT,MUR2060CT,MURF2020CT,MUR2005CT,MUR2020CTR,MUR1660CT,MUR805G,MURF1610CT,MUR1605CT,MUR1030G,MURF1215CT,MUR2030CT,MURF1230CT,MUR820G,MUR840G,MUR860G,MURF1040CT,MURD1040G,MUR1015G,MURD1020G,MUR1610CT,MUR1560G,MURF2030CT,MUR2015CT,MURF2015CT,MURD1060G,MURD1015G,MURF1205CT,MUR1620CTR,MURW3060G,MUR2040CT,MURW30120G,MURF1260CT,MURF2040CT,MUR3040CTR,MURF1220CT,MURF1010CT,MUR1220CT,MUR1640CT,MUR815G,MURF1640CT,MUR1010G

2022/9/28 - 选型指南代理服务技术支持采购服务

【产品】最大整流电流3A，反向恢复时间仅为50.0ns，一款结温可达150.0℃的快恢复二极管

日本新电元（ShinDengen）公司推出了一款高性能快恢复二极管——DE3L40A，该产品最大反向电压为400.0，它可承受峰值正向浪涌电流达60.0A，可有效避免来自电力线上的浪涌冲击对二极管造成损坏，提升系统的可靠性。

2018-02-08 - 新产品代理服务技术支持采购服务

整流二极管的快速恢复时间应用笔记

本文介绍了快速恢复二极管（FRD）在整流应用中的重要性。快速恢复二极管具有较短的反向恢复时间，适用于高频整流应用。文章详细阐述了快速恢复二极管的典型特性，如耐压、正向电压、反向电流和反向恢复时间等。此外，还讨论了快速恢复二极管的优点，包括低反向恢复时间、高开关速度和低功耗。文章还介绍了快速恢复二极管在功率因数校正、UPS、光伏逆变器、电动汽车充电站等领域的应用。最后，文章简要介绍了中央半导体公司正在开发的具有低反向恢复时间和高工作电压的快速恢复二极管。

CENTRAL SEMICONDUCTOR - FAST-RECOVERY DIODES,快速二极管,整流二极管,FAST DIODES,RECTIFIER DIODE,快恢复二极管,FAST SWITCHING DIODES,快速开关二极管,CRU24730-600,CRU24715-600,SWITCHING POWER SUPPLIES,DETECT HIGH-FREQUENCY RF WAVES,开关电源,WELDER,PV逆变器,PV INVERTER,EV充电站,DC-DC CONVERTERS,工业和商业电子电路,检测高频射频波,ANALOG AND DIGITAL COMMUNICATION CIRCUITS,不间断电源,INVERTERS,EV CHARGING STATION,UPS,倒相器,模拟和数字通信电路,DC-DC转换器,INDUSTRIAL AND COMMERCIAL ELECTRONICS CIRCUITS,焊机

2023/5/25 - 应用笔记或设计指南代理服务技术支持采购服务查看更多版本

整流二极管的快速恢复时间应用笔记

CENTRAL SEMICONDUCTOR - FAST-RECOVERY DIODES,快速二极管,整流二极管,RECTIFIER DIODE,FAST DIODES,快恢复二极管,FAST SWITCHING DIODES,快速开关二极管,CRU24730-600,CRU24715-600,开关电源,POWER FACTOR CORRECTION,PV INVERTER,EV充电站,PFC,商业电子电路,DC-DC CONVERTERS,INDUSTRIAL ELECTRONICS CIRCUITS,高频射频波,HIGH-FREQUENCY RF WAVES,不间断电源,工业电子电路,COMMERCIAL ELECTRONICS CIRCUITS,INVERTERS,UPS,DC-DC转换器,ANALOG COMMUNICATION CIRCUITS,SWITCHING POWER SUPPLIES,WELDER,PV逆变器,DIGITAL COMMUNICATION CIRCUITS,功率因素矫正,全氟化碳,EV CHARGING STATION,倒相器,模拟通信电路,焊机,数字通信电路

2023/6/8 - 应用笔记或设计指南代理服务技术支持采购服务

【应用】漏电流仅1uA的超快恢复二极管在UPS的DC/DC推挽升压电路中的应用，重复峰值反向电压为600V

PANJIT公司超快恢复二极管QRT10A06最大平均正向整流电流IF（AV）可达10A，其在TJ=25℃，IF=10A，VR(直流阻断电压)=400V，di/dt=200A/us时，其反向恢复时间Trr典型值仅32ns，反向恢复电荷仅32nC，软度因子为3.77，应用在整流电路中能大大的降低EMI干扰，提升电路的性能，是UPS设备DC/DC升压电路中理想的整流器件。

2019-08-31 - 应用方案代理服务技术支持采购服务