當(dāng)反向電壓施加在兩個(gè)串聯(lián)的二極管上時(shí)，一旦它們完全反向偏置，它就會(huì)在兩個(gè)器件上分壓（如果它們具有相似的電氣特性）。然而，當(dāng)它們從正向偏置狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉聪蚱脿顟B(tài)時(shí)，每個(gè)器件上的電壓會(huì)動(dòng)態(tài)變化。本文檔描述了影響串聯(lián)二極管動(dòng)態(tài)電壓共享的因素，并解釋了為什么共同封裝器件通常在它們兩端產(chǎn)生的瞬時(shí)電壓幾乎沒有什么差異，因?yàn)樗鼈冊(cè)诟哳l、高電流下會(huì)快速反向偏置。 /dt 連續(xù)導(dǎo)通模式 (CCM) 升壓轉(zhuǎn)換器操作中的典型條件。
    介紹
    反向恢復(fù)電荷 (QRR) 是當(dāng)正向偏置二極管開始阻止施加到其上的反向電壓時(shí)必須從正向偏置二極管中去除的電荷載流子數(shù)量的度量。QRR 引起二極管的反向恢復(fù)電流 (IRR)，并決定反向恢復(fù)所需的時(shí)間 (tRR)。由于 QRR 直接決定 tRR，因此兩個(gè)串聯(lián)二極管的 QRR 和 tRR 必須相同，以便它們同時(shí)恢復(fù)并開始（動(dòng)態(tài)）開始阻斷所施加的反向電壓速度。
    硅二極管的 QRR 主要是由陽極注入器件的漂移區(qū)和陰極的少數(shù)載流子引起的，因?yàn)樗鼈鲗?dǎo)正向電流。這些少數(shù)載流子最終與漂移區(qū)和陰極中的多數(shù)載流子重新結(jié)合。正向電流越高，這些少數(shù)載流子在全部重組之前移動(dòng)的距離就越遠(yuǎn)，持續(xù)的時(shí)間也就越長。當(dāng)二極管快速關(guān)斷時(shí)（特別是反向電壓幅度較高時(shí)），突然施加的反向偏壓會(huì)掃過尚未復(fù)合的少數(shù)載流子穿過結(jié)并進(jìn)入器件的陽極。這會(huì)產(chǎn)生短暫但實(shí)質(zhì)的 IRR，直到這些少數(shù)載流子消失并且二極管開始阻止反向電壓。
    硅二極管的 QRR 隨結(jié)溫、所施加的反向電壓的大小、器件反向偏置時(shí)傳導(dǎo)的正向電流量以及電感器電流從二極管換向的速率（換向速度有多快）而變化。施加反向偏壓）。然而，器件結(jié)溫是對(duì)硅二極管 QRR 和 tRR 影響最大的單一因素。
    因此，每當(dāng)相同的硅二極管串聯(lián)時(shí)，保持它們的結(jié)溫盡可能一致非常重要。這樣做可以確保兩個(gè)器件的 QRR 和 tRR 相互緊密跟蹤，并且每個(gè)器件上產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)電壓也將緊密跟蹤。
    硅二極管的 QRR 也隨其半導(dǎo)體幾何形狀和加工工藝的不同而變化。器件必須阻擋的反向電壓越大，其漂移區(qū)就必須越厚。例如，600 V 二極管的漂移區(qū)厚度約為 300 V 器件的兩倍。二極管的漂移區(qū)越厚，當(dāng)其傳導(dǎo)高正向電流時(shí)，其中的少數(shù)載流子就越多。這將使其比漂移區(qū)更薄的二極管具有更高的 QRR。
    串聯(lián)二極管
    為了降低 600 V 硅二極管的 QRR，通常串聯(lián)兩個(gè) 300 V 器件。這導(dǎo)致 QRR 與單個(gè) 300 V 器件的 QRR 大致相同。然而，任何施加的反向電壓由兩個(gè)器件共享。
        圖 1 串聯(lián)連接的兩個(gè)低壓二極管共享其兩端的電壓。
    影響動(dòng)態(tài)反向均壓的因素
    除了半導(dǎo)體材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和加工以及升壓電路的工作參數(shù)之外，芯片的結(jié)溫是對(duì)器件的QRR和tRR影響最大的因素。硅二極管的 QRR 具有正溫度系數(shù)，這意味著它會(huì)隨著芯片結(jié)溫的升高而增加。為了確保兩個(gè)串聯(lián)二極管平等地共享其兩端的電壓，重要的是要使它們的結(jié)溫非常接近地跟蹤彼此。
      圖 2 串聯(lián)二極管芯片上的反向電壓 (VR) 百分比偏差（器件模型使用 8 A LQA08TC600 參數(shù)）與兩個(gè)芯片的結(jié)溫以及兩個(gè)芯片之間的溫差 (ΔT) 的仿真結(jié)果。
    除了確保芯片的電氣特性盡可能相同（通過良好的制造工藝設(shè)計(jì)和控制）之外，仔細(xì)注意封裝的設(shè)計(jì)和組裝可以確保芯片溫度彼此之間的偏差遠(yuǎn)小于 2°C 。圖 2 是溫度差對(duì)兩個(gè)串聯(lián)二極管芯片的反向電壓 (VR) 的影響的仿真圖，與兩個(gè)芯片的結(jié)溫的關(guān)系，以及它們之間的溫度差 (ΔT) 的影響。