寄生二极管反向恢复时间测试分析

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1、寄生二极管反向恢复时间测试分析为什么要关注寄生二极管？首先看一个电路，移相全桥零电压PWM软开关电路。图1移相全桥零电压PWM软开关电路上图中，当谐振的时候，VD2有电流通过的情况，此时VT1管子导通，将会导致桥臂直通的现象，如果寄生二极管的反向恢复时间足够快，那么直通的时间短，如果寄生寄生二极管的速度很慢，后果就非常严重。电子工程师往往不太注意寄生二极管的问题，在设计大功率电源的时候，理论上分析都对，但是就是总炸功率管，全是寄生二极管惹的祸呀！本文针对常用的场效应管IRFP460IRFP250IRFD9120和大功率IGBT的寄生二极管，使用DI-100二极管反

2、向恢复时间测试仪进行测试，它可以测试快恢复二极管、场效应管（Mosfet）内建二极管、IGBT基内建二极管。它可以测试二极管反向电流峰值100A，二极管正向电流30A，测量精度10nS，测试的过程中不必担心二极管接反的问题。IRFP460器件选择InternationalRectifier公司的产品，测试使用DI-100二极管反向恢复时间测试仪，采用100MHz泰克示波器读取波形。测试的IRFP250器件MOS管实物图图1测试的MOS管实物图IRFP250是200V耐压的器件，这里将DI-100二极管反向恢复时间测试仪电压档调节到150V进行测试。图2寄生二极管官

3、方参数6官方资料显示，反向恢复时间是140nS-630nS，差距怎么这么大，看来器件的参数差异性非常大！图3二极管正向导通电流图4二极管反向恢复电流图5二极管反向恢复电流斜率图6二极管反向恢复时间二极管反向恢复时间测试仪DI-100测试反向电压：150V，综上可以看出，二极管正向导通电流：2.8A，二极管反向恢复电流：6.4A，二极管反向恢复电流斜率：9.8A/uS，二极管反向恢复时间：350nS。这个器件的参数，基本上是满足说明书要求的，应用时应该没有什么太大的问题。再测试的IRFP460器件MOS管实物图图7测试的MOS管实物图6图8寄生二极管官方参数官方资料

4、显示，反向恢复时间是570-860nS。图9二极管正向导通电流图10二极管反向恢复电流图11二极管反向恢复电流斜率图12二极管反向恢复时间二极管反向恢复时间测试仪DI-100测试反向电压：150V，综上可以看出，二极管正向导通电流：3.28A，二极管反向恢复电流：10.8A，二极管反向恢复电流斜率：10.7A/uS，二极管反向恢复时间：560nS。这个器件的参数，基本上是满足说明书要求的，应用时应该没有什么太大的问题。通过比较发现IRFP460比IRFP250的寄生二极管的速度慢。这里再使用DI-100测试一个P沟道的MOS管，这种管子常常用在同步整流上，如果寄生

5、二极管的参数过慢，会影响高频同步整流的效率。因为实验室没有别的p沟道管子，就找到了一个小功率的p沟道，示意性的进行了测试。测试管子为IRRD9120，100V1A的小管子。6图13测试的MOS管实物图图14二极管正向导通电流图15二极管反向恢复电流图16二极管反向恢复电流斜率图17二极管反向恢复时间二极管反向恢复时间测试仪DI-100测试反向电压：70V，综上可以看出，二极管正向导通电流：1.44A，二极管反向恢复电流：1.8A，二极管反向恢复电流斜率：6.64A/uS，二极管反向恢复时间：140nS。这个器件的官方参数是150nS，测试结果说明官方参数正确，没有

6、作假，应用时应该没有什么太大的问题。接着使用DI-100测试大功率IGBTMG75Q2YS50，说起这个管子，我有很伤心的历史，曾经出现过多次莫名其妙的直通损耗，直到我有了二极管反向恢复测试仪，才解决问题。6图18测试的IGBT管实物图图19官方给定参数官方给定参数中，寄生二极管反向恢复时间是100nS-250nS之间，测试时，尤其要注意栅极和漏极必须短路。图20二极管正向导通电流图21二极管反向恢复电流6图22二极管反向恢复电流斜率图23二极管反向恢复时间二极管反向恢复时间测试仪DI-100测试反向电压：70V，综上可以看出，二极管正向导通电流：1.64A，二极

7、管反向恢复电流：2.08A，二极管反向恢复电流斜率：5.82A/uS，二极管反向恢复时间：300nS。通过测试，大家可以很明确的发现桥臂直通的原因了。测试现场照相：泰克示波器MG75Q2Y50DI-1006