高效率PFC電路二極管選擇方案

——

作者：STMicroelectronics 時間：2007-01-26 來源：《EDN電子設計技術》

加入技術交流群
- 掃碼加入
  和技術大咖面對面交流
  海量資料庫查詢

pfc中二極管的新選擇

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/21192.htm

在功率因數校正（pfc）電路中，600v升壓二極管是關鍵元件，特別是工作在連續(xù)模式和苛刻開關條件下的pfc更是這樣。

在每一個開關周期，二極管的恢復電流流經mos晶體管，這導致開關中高的"開關通導"功率損耗。對于這種應用，需要最快的600v二極管。

為了提高pfc的效率，通常的方法是把三個200v外延恢復二極管串聯起來。這必須增加一個平衡網絡（每一個二極管并聯一個電容和一個電阻），以確保每一個二極管工作在其額定電壓內。

st microelectronics公司提供一個新穎的解決方案：兩個300v二極管串聯在一起封裝在絕緣的to-220封裝中構成600v tandem(串聯二極管）。這種硅器件是一種超高速二極管，在絕大多數情況下可以對平衡網絡加以抑制。

與普通二極管的比較

工作在連續(xù)模式和苛刻開關條件下的pfc（圖1）當晶體管導通時二極管中的電流減少很快（幾百安培/微秒）。

在此有兩種功耗：

在二極管中的導電和開關功耗；
由于二極管的反向恢復電流引起的在晶體管中的功耗。
圖2示出同一pfc用不同的二極管（普通的600v二極管stta806d或600v tandem stth806 tti)的功耗比較，這些結果是在如下工作條件下得到的：pout=400w,fs=150khz,di/dt=200a/μs,tj=125℃，vmains=110v。從圖2可清楚地看到：開關功耗的主要部分是在mos晶體管中；用600v tandem(stth806tti)的總功耗比用普通600v二極管（stta806d）要低，這是由于二極管的小恢復電流所致。 tandem二極管選擇指標

600v tandem和普通600v二極管之間的選擇主要取決于下面的參數：

開關頻率fs;
最小和最大電源電壓vmains;
二極管的工作結溫tj。
1.開關頻率fs的影響

開關頻率越高，超高速stth806tti比普通的600v二極管更優(yōu)越。

2.電源電壓vmains的影響

圖3示出普通600v二極管（stta806d）和ssth806tti之間功耗差（deltap）與電源電壓的關系，pfc處在條件：pout=330w,fs=110khz,di/dt=165a/μs,tj=125℃。從圖可見，在最低的電壓電壓tandem二極管最好。這是由于當晶體管導通時較高的電流所致。tandem二極管對于工作在110v電源電壓下的pfc是更適宜的。

3.結溫的影響

最大反向恢復電流隨結溫而增加，所以stta806d和stth806tti之間的功耗差隨結溫增加。圖4示出stta806d和stth806tti之間的功耗差與二極管工作結溫的曲線圖，得到此結果的工作條件是：

pout=330w,f=110khz,vmains=85v,di/dt=165a/μs。