借助200V超快速恢復整流器充分提高SMPS效率

工程師可以通過正確選擇恢復整流二極管類型來優化其功率設計的效率。對于200V區域，Nexperia的高端超快速PNE系列可以在開關模式電源方面發揮作用。本文將使用DC-DC轉換器來演示二極管的優勢。

盡可能減少回路電感

在DC-DC轉換器設計中，功率二極管位于PCB的底部，MOSFET位于頂部，需要額外注意確保換向回路電感盡可能低。其中插入了一個超低電感的高帶寬分流器，并移除了額外不必要的引線，以盡可能減少分流器的額外電感。這樣，利用該設置便可確定雙脈沖配置中的反向恢復性能。該設計可以輕松轉換為DC-DC轉換器，這樣便能測量其效率，從而讓反向恢復行為與二極管的效率影響直接相關。

雙脈沖分析

在雙脈沖分析中，將Nexperia的200 V超快速整流器技術的性能與領先競爭對手（具有相同的額定值和封裝外形）的類似器件進行了比較。在測試中，兩臺設備均需切斷2 A的電流。雖然兩個二極管的di/dt相同，但與競爭器件相比，Nexperia PNE二極管的反向恢復特性表現出了更好的開關性能，并且反向恢復電荷Qrr和反向峰值電流也都較低。即使轉換器條件變化（以將DC-DC轉換器的各種操作條件包含在測試內），也可以觀察到相同的結果（圖1）。測試變量包括：

外殼溫度

di/dt

二極管關斷電流

DC母線電壓

對于每種情況，Nexperia PNE設備的反向恢復電荷均低于競爭產品（圖2）。

在不同條件下的雙脈沖測試結果

對所設計的DC-DC轉換器執行了幾次效率掃描，以確定Qrr的性能改進如何使實際應用受益（圖3）。為效率測試選擇了不同的測試條件。在兩個不同的開關頻率（130kHz和250kHz）下，DC-DC轉換器以48V DC母線電壓（輸出功率為48W）以及100V DC母線電壓（輸出功率為100W）運行。Nexperia超快速二極管的較低反向恢復特性提高了轉換器在整個工作條件范圍內的效率，最高絕對效率提高了2.7%。這充分展示了Nexperia PNE 200 V二極管系列的出色性能。