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1、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 IRFP460 IRFP250 IRFD9120 和大功率 IGBT 的寄生二极管，使用 DI-100
2、二极管反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 International Rectifier 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1
3、50V 进行测试。2图 2 寄生二极管官方参数官方资料显示，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
4、 测试的 MOS 管实物图3图 8 寄生二极管官方参数官方资料显示，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
5、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。4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： 6.6
6、4A/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 IGBT MG75Q2YS50，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。5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：DI-100MG75Q2Y50泰克示波器
