根據(jù)實際應用需要，選擇合適的二極管參數(shù)對電氣性能、可靠性、EMI性能都至關(guān)重要，二極管通流量越大意味著寄生電容越大，反向恢復時間也就可能更長，反向恢復時間越長也并意味著EMI性能會更好，反向恢復損耗卻越大。

不同封裝的二極管、不同制造工藝的二極管、不同廠商的二極管、不同型號的二極管均可能對EMI性能產(chǎn)生影響。二極管的工作電壓、應用方式也會對EMI性能產(chǎn)生重大影響。

一、二極管反向恢復時間參數(shù)的選擇

根據(jù)二極管反向恢復時間的長短，二極管可分為慢恢復二極管、快恢復二極管、超快恢復二極管、肖特基二極管等。

1.1、肖特基二極管（SBD）

肖特基二極管（SBD）是一種低功耗、超高速半導體器件，廣泛應用于高頻開關(guān)電源、變頻器、電機驅(qū)動器等，作為高頻與低壓大電流整流二極管、續(xù)流二極管、保護二極管等使用，也在微波通信等電路中作整流二極管使用。

圖1：肖特基二極管的結(jié)構(gòu)

肖特基二極管是由貴金屬（金、銀、鋁、鉑）為正極，以N型半導體B為負極，利用二者接觸面上形成的勢壘具有整流特性而制成的金屬-半導體器件。因為N型半導體中存在大量的電子，貴金屬總僅有極少量的自由電子，所以電子便從濃度高的B中向濃度低的A中擴散；金屬A中沒有空穴，也就不存在空穴自A向B的擴散運動。

隨著電子不斷從B擴散到A，B表面電子濃度逐漸降低，表面電中性被破壞，于是就形成勢壘，其電場方向為B到A，但在該電場作用之下，A中的電子也會產(chǎn)生從A到B的漂移運動，從而削弱了由于擴散運動而形成的電場。當建立起一定寬度的空間電荷區(qū)后，電場引起的電子漂移運動和濃度不同引起的電子擴散運動達到相對的平衡，便形成肖特基勢壘。

綜上所述，肖特基整流管的結(jié)構(gòu)原理與PN結(jié)整流管有很大的區(qū)別，通常將PN結(jié)整流管稱作結(jié)整流管，而把金屬-半導體整流管稱作肖特基整流管。肖特基整流管僅用一種載流子輸送電荷，在勢壘外側(cè)無過剩少數(shù)載流子的積累，不存在電荷存儲問題，使其開關(guān)特性獲得很大改善，其反向恢復時間已能縮短到10ns以內(nèi)，反向耐壓值卻較低（100V以內(nèi)）。

肖特基二極管優(yōu)缺點

肖特基二極管由于勢壘高度低于PN結(jié)勢壘高度，其正向?qū)ㄩT限電壓和正向壓降都比PN結(jié)二極管低（約0.2V）；由于肖特基二極管是一種多數(shù)載流子導電器件，不存在少數(shù)載流子壽命和反向恢復問題。反向恢復時間只是肖特基勢壘電容的充、放電時間，完全不同于PN結(jié)二極管的反向恢復時間。由于肖特基二極管反向恢復電荷少，故開關(guān)速度非常快，開關(guān)損耗也特別小，尤其適合于高頻應用。

缺點是：由于肖特基二極管反向勢壘較薄，并且在其表面極易發(fā)生擊穿，故反向擊穿電壓比較低，比PN結(jié)二極管更容易受熱擊穿，反向漏電流比PN結(jié)二極管大。

1.2、快恢復二極管（FRD）

快恢復二極管（FRD）是一種具有開關(guān)特性好、反向恢復時間短特點的半導體二極管，主要應用于開關(guān)電源、PWM脈寬調(diào)制器、變頻器等電子電路中，作為高頻整流二極管、續(xù)流二極管或阻尼二極管使用。

圖2：快恢復二極管

快恢復二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通PN結(jié)二極管不同，它屬于PIN結(jié)型二極管，即在P型硅材料與N型硅材料中間增加了基區(qū)I，構(gòu)成PIN硅片，因基區(qū)很薄，反向恢復電荷很小，所以快恢復二極管的反向恢復時間較短，正向壓降較低，反向擊穿電壓（耐壓值）較高。

1.3、超快恢復二極管（UFRD）

超快恢復二極管（UFRD）是一種具有開關(guān)特性好、反向恢復時間超短的半導體二極管，常用于高頻逆變裝置的開關(guān)器件作續(xù)流、吸收、箝位、隔離、輸出和輸入整流器，使開關(guān)器件的功能得到充分發(fā)揮。

圖3：超快恢復二極管

超快恢復二極管具有超快恢復時間、大電流能力、高抗浪涌電流能力、低正向壓降、低反向漏電流。

1.4、如何區(qū)分肖特基二極管與快恢復二極管

結(jié)構(gòu)原理差異

肖特基二極管的結(jié)構(gòu)是金屬-N型半導體構(gòu)成，快恢復二極管是PN結(jié)+薄基區(qū)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，兩者在結(jié)構(gòu)組成存在明顯差異，即制造工藝完全不同。

反向擊穿電壓差異

肖特基二極管反向擊穿電壓≦100V，限制其應用范圍，快恢復二極管反向峰值可以到幾百到幾千伏，在開關(guān)電源變壓器次級使用100V以上的高頻整流二極管等只有使用超快恢復的二極管（UFRD。

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肖特基二極管正向?qū)▔航岛艿蛢H為0.4V，快恢復二極管為0.6V。

反向恢復時間差異

快恢復二極管是指反向恢復時間很短的二極管，從性能上分為快恢復和超快恢復兩個等級。前者反向恢復時間為數(shù)百納秒甚至更長，后者則在100納秒以下。肖特基二極管的反向恢復時間很短（10ns-40ns）。 

圖4：二極管主要參數(shù)對比

1.5、二極管反向恢復時間參數(shù)的選型要點說明

圖5：變壓器尖峰吸收RCD電路

在反激開關(guān)電源電路中，初次變壓器線圈通斷產(chǎn)生的電壓尖峰吸收RCD電路，在使用快恢復二極管時，在開關(guān)MOS管關(guān)斷前，電容CB114電壓處于恒定值，當MOS管關(guān)斷時，電容CB114上的電壓快速升高，然后快速放電到恒定值，而快速放電只能通過快恢復二極管來實現(xiàn)，測試波形如下圖所示：

 圖6：變壓器尖峰吸收RCD電路使用快恢復二極管時電容端電壓測試波形

將變壓器尖峰吸收RCD電路二極管由快恢復二極管改為慢恢復二極管，振鈴最大峰值下降將近2V，最小峰值下降3V，振鈴電位差下降5V，具體波形如下圖所示：

圖7：變壓器尖峰吸收RCD電路使用慢恢復二極管時電容端電壓測試波形

【選型總結(jié)1】

尖峰吸收RCD電路使用慢恢復二極管比使用快恢復二極管時，電容端的電壓峰值則會降低，同時也會降低RCD電路二極管陽極的尖峰電壓。

 圖8：變壓器尖峰吸收RCD電路使用快恢復二極管時二極管陽極電壓波形

 圖9：變壓器尖峰吸收RCD電路使用慢恢復二極管時二極管陽極電壓波形

【選型總結(jié)2】

尖峰吸收RCD電路使用慢恢復二極管比使用快恢復二極管時，二極管陽極的電壓峰值則會降低，二極管陽極尖峰電壓降低的原因是因為慢恢復二極管結(jié)電容要遠大于快恢復二極管的結(jié)電容，在開關(guān)管關(guān)斷，二極管未導通瞬間，相當于二極管結(jié)電容與開關(guān)管D-S極結(jié)電容并聯(lián)，類似加大高頻吸收電容，所以高頻振蕩噪聲也隨之降低。

二、二極管封裝選型

 圖10：插件二極管

工作于開關(guān)狀態(tài)的二極管，其本體即存在電場輻射，也存在磁場輻射。插件二極管是采用架空散熱，其空間輻射能力也較強，引腳寄生電感也遠大于貼片二極管，更容易產(chǎn)生寄生振蕩，而導致嚴重的EMI問題。當插件二極管采用金屬散熱片實現(xiàn)散熱時，散熱片的接地體后可以屏蔽電場。

使用貼片二極管時，降低了其空間磁場輻射能力；由于需要采用PCB銅箔進行散熱，銅箔本身就成為電場輻射的源頭，設計時需要進行合理管控。

 圖11：貼片二極管

【選擇總結(jié)】

選擇插件二極管時需要關(guān)注其空間場耦合（電場輻射與磁場輻射）；選擇貼片二極管時需要關(guān)注其電場耦合，典型案例如前文。