MDD辰达半导体的快恢复二极管的反向恢复时间是衡量其高频特性与开关损耗的关键参数。在高频开关电源、PFC电路、逆变器等应用中,Trr直接影响系统效率与EMI性能。因此,准确测量Trr对于器件选型和电路优化至关重要。
一、反向恢复时间Trr的定义
Trr是指二极管从正向导通状态转换为反向截止状态时,反向电流衰减至零所需的时间。
在反向切换过程中,PN结中的少数载流子需要通过反向电流清空,这一过程决定了Trr的长短。Trr越短,器件的反向恢复速度越快,开关损耗和EMI噪声也相应减少。
Trr通常由以下两部分组成:
储存时间(TS):载流子完全清除前,反向电流持续存在的时间。
衰减时间(TT):反向电流从峰值衰减到零的时间。
因此,Trr = ts + tt。
二、测试所需设备
脉冲信号源:用于提供正反向电流激励。
示波器(带宽 ≥ 100MHz):用于捕捉反向恢复波形。
高速电流探头或电流取样电阻:用于监测电流波形。
快恢复二极管测试电路:通常包含开关管(MOSFET/IGBT)和负载,以模拟实际工作状态。
三、测试方法步骤
测试电路搭建
将待测二极管(DUT)与开关管串联,接入电流取样电阻(Rsense)以便通过电压波形反推电流。示波器探头分别接在二极管两端和取样电阻上。
施加正向电流
通过脉冲电流源或MOSFET导通,使二极管导通一段时间,以建立稳定的正向电流。通常选取测试电流 IF 在额定范围内,如0.5A或1A。
反向切换
控制MOSFET快速关断或反向加压,使二极管由正向导通切换到反向偏置。此时,二极管会产生一个峰值反向恢复电流(Irr)。
记录波形
用示波器捕捉反向恢复电流波形,测量从电流反向开始到电流衰减至零的时间,即为Trr。
有些标准规定从峰值 Irr 衰减到10% Irr 时即算结束,可根据测试标准调整。
重复测试
在不同正向电流(IF)和反向电压(VR)条件下重复测量,以获得器件的完整 Trr 特性曲线。
四、注意事项
测试条件一致性:Trr对测试电流、反向电压及温度敏感,需严格控制条件。
避免寄生效应:测试电路中应尽量减少寄生电感和电容,以防波形失真。
高速示波器设置:应设置合适的采样率与触发条件,确保波形清晰可测。
数据对比:与器件数据手册中的标准测试条件进行比对,评估实际器件性能。
五、总结
Trr测试是验证快恢复二极管高频性能的关键步骤。通过合理的测试电路和波形分析,工程师不仅能准确评估器件的反向恢复特性,还可为电路设计中减少开关损耗和EMI提供可靠参考。