快速恢复二极管CMF02A应对车载电源设计挑战

快速恢复二极管

模拟工程师们都知道，在使用MOSFET搭建电路时，常常需要搭配使用快速恢复二极管（FRD），因为该二极管的反向恢复时间几乎为零，瞬间内即可使开关截止，能够防止由于关断反应速度过慢带来的上下管同时导通而出现的烧片现象。

针对电子设计需要的高电压、高效率、低功耗、反向恢复快的应用需求越来越广泛，东芝推出的采用硅扩散结工艺的快速恢复二极管CMF02A，符合AEC-Q101车规级认证标准，采用表面贴装封装，可以满足小空间的安装要求，实现更高的功率密度。

FRD

器件的基本特性

CMF02A是一款具有高速开关用途的FRD二极管，与典型二极管相比，FRD具有更短的反向恢复时间（trr），因此具有更快的开关时间和更低的损耗。当然，CMF02A的基本功能还是作为整流二极管使用，即电流可以从阳极流向阴极（正向），而不能从阴极流向阳极（反向）。整流二极管的正向电流为0.5A或更高，目的是将交流电（AC）转换为直流电（DC）。其主要特性如下：

（1）重复峰值反向电压：VRRM＝600V （2）平均正向电流：IF（AV）＝1.0A （3）峰值正向电压：VFM＝2.0V（最大值）@IFM＝1.0A（脉冲测量） （4）反向恢复时间：trr＝100ns（最大值）@IF＝1.0A，di/dt＝-30A/µs （5）采用M-FLATTM工艺的2引脚表面贴装封装，小而薄的超小型管有助于实现高密度贴装；芯片尺寸为2.4mm×4.7mm×0.98mm（宽×长×高）

封装和内部电路

功能特性分析

FRD可以在哪些应用中使用呢？通常的整流二极管常用于低于500Hz操作频率的应用中，而FRD恢复速度很快，可用于几kHz至100kHz的开关应用中，例如开关电源、逆变器、DC-DC转换器等。   众所周知，每个功率器件都需要特定的时间来关闭其状态。所谓反向恢复时间trr是在施加的电压从正向变为反向后，二极管从导通到关闭所需的时间，而FRD旨在缩短这个时间。  

二极管trr开关波形示例

FRD的trr水平是多少呢？通常整流二极管的trr从几微秒到几十微秒，而FRD的trr从几十纳秒到几百纳秒，大约是普通整流器速度的1/100。而trr越小，开关损耗就越小。   CMF02A具备了FRD的所有特性，是一款开关特性好、反向恢复时间短的二极管。并且该器件经过了AEC-Q101车规级认证，使之不仅可用于开关电源、脉宽调制器（PWM）、变频器等电子电路，还可用于汽车中的开关稳压器、DC-DC转换器、电机驱动器等。

应对车载电源设计挑战  

值得一提的是，CMF02A是东芝已经量产的成熟产品，适用于各种高速整流（快速恢复）应用，它有助于解决包括车载电源在内的系统设计日趋复杂、需要管理更多电压轨、以更小空间提供更大功率等设计难题，加快厂商的产品上市时间。

审核编辑：刘清