原创 带反并联二极管IGBT中的二极管设计

引言

反并联二极管的正确设计需要考虑各种因素。其中一些与自身技术相关，其它的与应用相关。但是，正向压降Vf 、反向恢复电荷Qrr 以及Rth与Zth散热能力最终将构成一种三角关系。

由于在当前的二极管技术条件下，二极管芯片本身的尺寸已经被削减至很小，所以二极管设计师再次将目光投向电气性能(忽略成本因素)。本文将聚焦驱动应用中的二极管，进行利弊分析与思考。对于所有应用来说，所考虑的基本点是一样的：应该使用静态损耗较低的二极管，还是考虑整个系统(包括IGBT)性能而使用静态损耗稍高但开关损耗较低的二极管。

二极管优化

二极管的反向恢复电荷Qrr与正向压降Vf的关系曲线可以表示出二极管的特性。这意味着，原则上该曲线上的每一个点都能实现，如图1所示。因此，可以设计出低Qrr、高Vf的二极管，或者低Vf、高Qrr的二极管。该曲线可以通过改变电流密度或寿命抑制实现。