产品日趋要求小型、轻量、高效率、低辐射、低成本等特点,增大开关电源产品的功率密度,可以通过提高其工作频率来实现,但高频化产品会产生一系列工程问题,从而限制了开关频率的提升。开关速度是限制开关电源开关频率的主要因素之一。当快恢复二极管用于开关电源中做为开关二极管和高频整流作用的时候,快恢复二极管的反向恢复时间直接影响开关电源的频率,可以理解为开关电源频率就是开关管的频率,如果是简单的反激拓扑的话,一个周期对应整流二极管开通关断一次。在实际设计中,由于控制开关占空比实现调压,所以开关管的导通与截止不可能瞬间完成,即开关的实际极限开关频率小于设计频率。此外功率器件的损耗限制也是影响开关电源频率的因素之一,贸然通过提升快恢复二极管速度来提升开关电源频率会导致器件损耗增加,如下图所示,开关导通时对应的波形图如图(A),开关截止时对应的波形图如图(B),可以看到开关管每次导通、截止时开关管VDS电压和流过开关管的电流ID存在交叠的时间(图中黄色阴影位置),从而造成损耗P1,那么在开关频率fs工作状态下总损耗PS= P1 *fs,即开关频率提高时,开关导通与截止的次数越多,损耗也越大。
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