碳化硅肖特基二极管与快恢复二极管对比
作者：海飞乐技术 时间：2017-02-23 16:58
碳化硅肖特基二极管与快恢复二极管对比
碳化硅(SiC)是一种适用于功率半导体的革命性材料，其物理属性远远优于硅功率器件。关键特性包括标杆性的开关性能、没有反向恢复电流、温度几乎不会影响开关行为和标准工作温度范围为-55°至175°C。碳化硅肖特基二极管（SiC SBD）的器件采用了结势垒肖特基二极管结构（JBS），可以有效降低反向漏电流，具备更好的耐高压能力。碳化硅肖特基二极管与快恢复二极管对比和传统的肖特基二极管差不多，不过应用了碳化硅材料的肖特基二极管几乎可以达到快恢复二极管的耐压水平，英飞凌已经有1200V的碳化硅肖特基二极管。
碳化硅肖特基二极管是一种单极型器件，因此相比于传统的硅快恢复二极管（Si FRD），碳化硅肖特基二极管具有理想的反向恢复特性。在器件从正向导通向反向阻断转换时，几乎没有反向恢复电，反向恢复时间小于20ns，甚至600V10A的碳化硅肖特基二极管的反向恢复时间在10ns以内。因此碳化硅肖特基二极管可以工作在更高的频率，在相同频率下具有更高的效率。另一个重要的特点是碳化硅肖特基二极管具有正的温度系数，随着温度的上升电阻也逐渐上升，这与硅FRD正好相反。这使得碳化硅肖特基二极管非常适合并联实用，增加了系统的安全性和可靠性。
概括碳化硅肖特基二极管的主要优势，有如下特点：
1. 几乎无开关损耗
2. 更高的开关频率
3. 更高的效率
4. 更高的工作温度
5. 正的温度系数，适合于并联工作
6. 开关特性几乎与温度无关
碳化硅肖特基二极管的应用
碳化硅肖特基二极管可广泛应用于开关电源、功率因素校正（PFC）电路、不间断电源（UPS）、光伏逆变器等中高功率领域，可显著的减少电路的损耗，提高电路的工作频率。在PFC电路中用碳化硅SBD取代原来的硅FRD，可使电路工作在300kHz以上，效率基本保持不变，而相比下使用硅FRD的电路在100kHz以上的效率急剧下降。随着工作频率的提高，电感等无源原件的体积相应下降，整个电路板的体积下降30%以上。
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