MPS二極管“軟恢復”的原理探討、仿真設計與研制實踐.pdf

1、在電力電子、開關電源電路以及各種電機驅動電路中，越來越高的工作頻率將大幅度降低其中的被動元件（電感和電容）的體積及其上面的功率損耗，但對電路中使用的大功率開關二極管提出了更短的反向恢復時間、更低的開關損耗的要求。目前，這些電路中應用最多的仍然是PIN結構的快恢復和超快恢復二極管。但普通的PIN二極管不具備反向軟恢復特性，反向恢復過程中會出現(xiàn)大的反向峰值恢復電流和反向峰值電壓，使變換電路的損耗和電磁干擾(EMI)增大，同時對二極管以及主開

2、關器件的穩(wěn)定工作造成了威脅。選用具有軟恢復特性的快恢復二極管能顯著降低這些不利影響。
　　本文通過對PIN高反壓快恢復二極管在作為續(xù)流二極管（Freewheeling Diode（FWD））應用時，其反向恢復過程中漂移區(qū)中載流子變化過程的分析，指出獲得軟恢復特性，軟恢復因子較大的快恢復二極管的關鍵在于控制正向導通時存儲在P iN二極管漂移區(qū)中的超量載流子的分布狀態(tài)。如果能獲得靠近P+N_結處分布的載流子濃度低，而靠近 N+N_結處

3、的濃度高的“倒梯形”分布，將會獲得更大的軟恢復因子、更軟的恢復特性。綜合了PIN二極管和肖特基二極管優(yōu)點的PIN/肖特基混合二極管---MPS(Merged PIN/Schockey)二極管具有更快、更“軟”的反向恢復特性，能滿足現(xiàn)代電力電子技術的要求。本文敘述了MPS二極管的基本原理以及其具有反向軟恢復特性的原因，討論了MPS二極管結構設計與工藝制造中的問題，通過計算機軟件進行器件結構和性能仿真和研制實踐論證了反向恢復時間、正向壓降以