碳化硅二极管反向恢复原理详解

碳化硅二极管是什么?

碳化硅二极管是单极器件，因此与传统的硅快速恢复二极管(硅FRD)相比，碳化硅二极管具有理想的反向恢复特性。当器件从正向切换到反向阻断方向时，几乎没有反向恢复功率，反向恢复时间小于20ns，甚至600V10A碳化硅二极管的反向恢复时间也小于10ns。

碳化硅二极管是一种结合高压快速、低功耗和耐高温的理想器件。目前，世界上已成功开发出多种碳化硅器件。碳化硅SBD作为零恢复二极管，极大地改善了高频电源电路。碳化硅二极管独特的高温特性使其在高温环境下的电力应用中具有潜在优势。

碳化硅二极管广泛应用于工业领域，用于重型电机和工业设备的高频功率变换器，具有高效率、高功率和高频率的优点。

碳化硅二极管反向恢复原理

从时间T=0开始，施加反向电压V，可以看见，正向电流Ifm开始减小，知道T0时正向电流将为0。

从T=T0开始，电流为0，电流开始反向，进入反向恢复过程，此时我们可以理解为PN本身仍处于正向偏置。

T2~T0时间段非平衡载流子在反向电压的作用下从基区被流出，二极管反向电流从0开始上升，当T=T2时，反向电流达到峰值Irm，这是PN结附近载流子已经趋于0，形成了PN两侧的耗尽层，空间电荷去建立，就是我们所说的二极管“断开”。

在T>T2后，储存的电荷基本被中和，电感电压趋于零，二极管进入静态反向电压阶段。

在关断时电流的下降速率不变的情况下，在较大的范围内，功率二极管的反向电流峰值、反向恢复时间都与关断前正向电流的大小近似成负指数增加关系。

当关断前正向电流相同时，在较大的范围内，功率二极管的反向电流峰值，与关断时电流的下降速率的大小近似成负指数增加关系；反向恢复时间与关断时电流的下降速率的大小近似成几何函数关系。

综合整理自酷玩天地、东莞市美瑞电子有限公司