本技術(shù)文章為您提供有關(guān)碳化硅肖特基二極管相對(duì)于硅整流器的優(yōu)勢(shì)以及硅整流器如何與 SiC 二極管競(jìng)爭(zhēng)的信息。它還解釋了為什么升壓二極管性能很重要。
　　功率因數(shù)是實(shí)際使用功率與設(shè)備從交流 (AC) 線路汲取的視在（無(wú)功）功率之比。大電容器或電感器的電抗可能導(dǎo)致從線路汲取的視在功率超過(guò)實(shí)際使用的功率，從而導(dǎo)致功率因數(shù) (PF) 較低。PF 越低，交流電源線上損失的能量就越多。結(jié)果是公用事業(yè)客戶的電費(fèi)更高。能量損失也會(huì)降低公用事業(yè)分配系統(tǒng)的容量。
　　大多數(shù)現(xiàn)代設(shè)備都使用功率半導(dǎo)體和電抗元件。它們的正常運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生兩種不良的副作用。首先，它們導(dǎo)致設(shè)備功率因數(shù)低。其次，它們會(huì)扭曲線路電流并將高頻電噪聲注入交流電源線上。對(duì)于開關(guān)電源來(lái)說(shuō)尤其如此。
　　IEC 61000-3-2 等監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了各種電動(dòng)設(shè)備可接受的線路電流失真和 PF 水平。功率因數(shù)校正（PFC）可以通過(guò)不同的方式實(shí)現(xiàn)。然而，獲得高 PF 和最小化線路電流失真的最有效和最具成本效益的方法是使用升壓轉(zhuǎn)換器級(jí)。升壓轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生高于輸入電壓的輸出電壓，并且通常按如下方式工作。PFC 控制 IC 以固定開關(guān)頻率（通常為 60 kHz 至 100 kHz）打開和關(guān)閉升壓開關(guān)（MOSFET 或 IGBT）。開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間的持續(xù)時(shí)間取決于輸出電壓、通過(guò)開關(guān)的電流以及交流輸入電壓的相位角。當(dāng)開關(guān)關(guān)閉時(shí)，流過(guò)開關(guān)的電感電流 (IL )，
　　　基本升壓轉(zhuǎn)換器電路圖
　　肖特基二極管的優(yōu)勢(shì)
　　肖特基二極管比標(biāo)準(zhǔn) PN 結(jié)器件更像理想開關(guān)，特別是在兩個(gè)性能基準(zhǔn)方面：反向恢復(fù)電荷 (QRR) 和恢復(fù)軟度。在 CCM 升壓轉(zhuǎn)換器中，二極管的 QRR 在很大程度上決定了其 IRR。高軟度可降低關(guān)斷換向產(chǎn)生的 dv/dt 和 EMI 噪聲，以及干擾 PFC 控制 IC 的可能性。肖特基二極管提高了CCM升壓轉(zhuǎn)換器的性能，但硅肖特基二極管的反向電壓限制在250V左右。由于升壓二極管必須承受 500V 或更高的電壓，工程師開始使用由碳化硅 (SiC) 制成的肖特基二極管，因?yàn)樗梢猿惺芨叩念~定電壓。然而，由于 SiC 器件成本（是同等硅器件的三到五倍），很少有應(yīng)用能夠負(fù)擔(dān)得起。