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开关电源输出端的整流二极管的选择

作者:海飞乐技术 时间:2016-12-06 11:21

     开关电源内部的PWM电路都是工作在较高的频率,普通的整流二极管速度跟不上而开关二极管的电流又太小,所以必须要用快速恢复二极管或者是肖特基二极管。开关电源的工作频率都远高于工频的50Hz,而普通的1N系列整流二极管都是为工频设计的。这样就牵涉到二极管的一个参数:反向恢复时间,如果这个时间比工作频率的周期长,那么这个二极管就会失去单向导电的能力,即无法整流。而肖特基的主要特点是高速(300KHz),低压降(1V以下),所以应用在低压高频的整流场合最为合适。但是肖特基二极管很难做到较高的耐压,这时候就要用工作频率能满足工作环境的快恢复二极管。

     开关电源到不一定必须肖特基不可,使用肖特基的目的是减少功耗提高效率!在电压很高电流不是很大的情况下可以使用快恢复二极管。肖特基二极管满足不了高电压,像市面上一些山特C10KS  UPS电源的用的整流管,是75A/1200V的,使用的都是快恢复二极管。

关于开关电源输出端整流二极管选取参数计算
 
   开关电源输出二极管为肖特基二极管或快恢复二极管,广义上说,肖特基二极管也属于快恢复二极管的一种。对于所承受的反偏电压小于100V的情况,可以选用优先选用肖特基二极管,对于所承受的反偏电压大于100V的情况,一般选用快恢复二极管。  输出二极管根据其通过的平均电流和反偏时承受的电压来选取。我们知道输出二极管的平均电流等于负载平均电流。对于最大负载电流2A的情况,输出二极管的最大平均整流电流理论上大于2A即可。  考虑到二极管在高速电流信号的作用下,开关损耗比较严重,加上整流电路中二极管出现的振荡,会进一步加大二极管的损耗,所以在实际应用中,往往选择最大平均整流电流比最大负载电流大数倍的输出二极管,以减小二极管的温升。  开关电源开关管闭合时,输出二极管反偏截止,此时二极管上承受的最大反偏电压为输出电压加上最大初级反射电压,如下式:
  关于开关电源输出端整流二极管选取参数计算
  
   开关电源输出电路中大量使用晶体管或二极管作为开关, 或者使用主要是由它们构成的逻辑集成电路。而作为开关应用的二极管主要是利用了它的通(电阻很小)、断(电阻很大) 特性, 即二极管对正向及反向电流表现出的开关作用。二极管和一般开关的不同在于,"开"与"关"由所加电压的极性决定, 而且"开"态有微小的压降Vf,"关"态有微小的电流I0。当电压由正向变为反向时, 电流并不立刻成为(-I0) , 而是在一段时间ts 内, 反向电流始终很大, 二极管并不关断。经过ts后, 反向电流才逐渐变小, 再经过tf 时间, 二极管的电流才成为(-I0) , ts 称为储存时间,tf 称为下降时间。tr=ts+tf 称为反向恢复时间, 以上过程称为反向恢复过程。
 
 
 
 
 
  



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