高效率PFC电路二极管选择方案

　　PFC中二极管的新选择

　　在功率因数校正（PFC）电路中，600V升压二极管是关键元件，特别是工作在连续模式和苛刻开关条件下的PFC更是这样。

　　

　　在每一个开关周期，二极管的恢复电流流经MOS晶体管，这导致开关中高的“开关通导”功率损耗。对于这种应用，需要最快的600V二极管。

　　为了提高PFC的效率，通常的方法是把三个200V外延恢复二极管串联起来。这必须增加一个平衡网络（每一个二极管并联一个电容和一个电阻），以确保每一个二极管工作在其额定电压内。

　　ST Microelectronics公司提供一个新颖的解决方案：两个300V二极管串联在一起封装在绝缘的TO-220封装中构成600V Tandem（串联二极管）。这种硅器件是一种超高速二极管，在绝大多数情况下可以对平衡网络加以抑制。

　　与普通二极管的比较

　　工作在连续模式和苛刻开关条件下的PFC（图1）当晶体管导通时二极管中的电流减少很快（几百安培/微秒）。

　　

　　在此有两种功耗：

　　在二极管中的导电和开关功耗；

　　由于二极管的反向恢复电流引起的在晶体管中的功耗。

　　图2示出同一PFC用不同的二极管（普通的600V二极管STTA806D或600V Tandem STTH806 TTI）的功耗比较，这些结果是在如下工作条件下得到的：Pout=400W，Fs=150kHz，dI/dt=200A/μs，Tj=125℃，Vmains=110V。从图2可清楚地看到：开关功耗的主要部分是在MOS晶体管中；用600V Tandem（STTH806TTI）的总功耗比用普通600V二极管（STTA806D）要低，这是由于二极管的小恢复电流所致。 Tandem二极管选择指标

　　600V Tandem和普通600V二极管之间的选择主要取决于下面的参数：

　　开关频率Fs;

　　最小和最大电源电压Vmains;

　　二极管的工作结温Tj。

　　1.开关频率Fs的影响

　　开关频率越高，超高速STTH806TTI比普通的600V二极管更优越。

　　2.电源电压Vmains的影响

　　

　　图3示出普通600V二极管（STTA806D）和SSTH806TTI之间功耗差（DeltaP）与电源电压的关系，PFC处在条件：Pout=330W，Fs=110kHz，dI/dt=165A/μs，Tj=125℃。从图可见，在最低的电压电压Tandem二极管最好。这是由于当晶体管导通时较高的电流所致。Tandem二极管对于工作在110V电源电压下的PFC是更适宜的。