芯耀
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在電力電子和開關(guān)電源設(shè)計(jì)中，快恢復(fù)二極管和肖特基二極管是兩類高頻應(yīng)用中的核心器件。盡管兩者均用于整流和開關(guān)場(chǎng)景，但其工作原理、性能特點(diǎn)及適用場(chǎng)景存在顯著差異。
一、結(jié)構(gòu)差異
快恢復(fù)二極管（FRD）
結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：基于傳統(tǒng)的PN結(jié)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，通過優(yōu)化摻雜工藝和載流子壽命控制，縮短反向恢復(fù)時(shí)間（trr）。
材料：通常采用硅（Si）材料，部分高壓型號(hào)使用碳化硅（SiC）或砷化鎵（GaAs）。
肖特基二極管（SBD）
結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：利用金屬-半導(dǎo)體接觸形成的肖特基勢(shì)壘，而非PN結(jié)。金屬端（如鉬、鉑）與N型半導(dǎo)體結(jié)合，形成單向?qū)щ娞匦浴?/p>
材料：常用硅或砷化鎵，近年氮化鎵（GaN）肖特基二極管逐漸應(yīng)用于高頻場(chǎng)景。
二、關(guān)鍵性能參數(shù)對(duì)比
參數(shù)快恢復(fù)二極管（FRD）肖特基二極管（SBD）
正向壓降（VF）較高（0.8-1.5V）極低（0.3-0.6V）
反向恢復(fù)時(shí)間短（50ns-200ns）幾乎為零（無少數(shù)載流子存儲(chǔ)效應(yīng)）
反向耐壓（VR）高（可達(dá)數(shù)kV）低（通常<200V）
反向漏電流較小較大（對(duì)溫度敏感）
開關(guān)損耗較高（受trr影響）極低
三、應(yīng)用場(chǎng)景差異
快恢復(fù)二極管（FRD）
適用場(chǎng)景：
高頻開關(guān)電路：如開關(guān)電源（SMPS）、光伏逆變器中的續(xù)流二極管。
高壓場(chǎng)景：高壓電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路（如IGBT模塊的配套二極管）。
典型案例：
在Boost升壓電路中，F(xiàn)RD用于阻斷高頻反向電流，耐壓需高于輸入峰值電壓。
肖特基二極管（SBD）
適用場(chǎng)景：
低壓大電流：如DC-DC轉(zhuǎn)換器、同步整流電路。
高頻低損耗：射頻電路、信號(hào)檢波、筆記本電腦電源適配器。
典型案例：
在同步Buck電路中，SBD并聯(lián)MOSFET用于降低導(dǎo)通損耗，VF低可減少發(fā)熱。
四、核心共同點(diǎn)
高頻特性：兩者均適用于高頻場(chǎng)景，但實(shí)現(xiàn)方式不同——FRD通過縮短載流子復(fù)合時(shí)間，SBD通過消除少數(shù)載流子存儲(chǔ)效應(yīng)。
續(xù)流功能：在開關(guān)電路中均用于續(xù)流，防止電感電流突變損壞器件。
五、選型建議
電壓與效率權(quán)衡：
高壓場(chǎng)景（>200V）：優(yōu)先選擇FRD（如RURG3060）。
低壓場(chǎng)景（<100V）：選用SBD（如SS34），可顯著降低導(dǎo)通損耗。
溫度管理：
SBD反向漏電流隨溫度升高急劇增加，高溫環(huán)境下需謹(jǐn)慎使用；FRD漏電流較小，適合高溫高壓環(huán)境。
成本考量：
SBD因金屬工藝復(fù)雜，成本通常高于同規(guī)格FRD，需根據(jù)系統(tǒng)預(yù)算平衡性能需求。
總之，快恢復(fù)二極管和肖特基二極管雖同為高頻開關(guān)器件，但結(jié)構(gòu)差異導(dǎo)致其性能參數(shù)與應(yīng)用場(chǎng)景顯著不同：
FRD以高耐壓和可控反向恢復(fù)時(shí)間見長(zhǎng)，適用于高壓、高可靠性場(chǎng)景；
SBD以超低正向壓降和零反向恢復(fù)時(shí)間為核心優(yōu)勢(shì)，是低壓高效系統(tǒng)的首選。
工程師需根據(jù)實(shí)際電路需求（電壓、頻率、損耗預(yù)算）合理選擇，必要時(shí)可通過混合使用（如高壓側(cè)FRD+低壓側(cè)SBD）優(yōu)化系統(tǒng)效率。
