在高頻開關(guān)電源、DC/DC 模塊、適配器、服務(wù)器電源等領(lǐng)域,整流器件的選擇直接影響效率、熱設(shè)計(jì)和成本。過去,MDD肖特基二極管 幾乎是中低壓高效整流的首選。然而,隨著 MOSFET 性能提升、驅(qū)動(dòng) IC 成本下降,同步整流在效率和發(fā)熱控制上的優(yōu)勢越來越明顯,兩者在多個(gè)功率段開始直接競爭。FAE 在做方案支持時(shí),必須幫助客戶在性能、成本、體積等方面找到最佳平衡。
二、肖特基二極管的優(yōu)勢與局限
優(yōu)勢
簡單易用:不需要驅(qū)動(dòng)電路和復(fù)雜控制邏輯,接入即用。
開關(guān)速度快:反向恢復(fù)時(shí)間極短(接近零),特別適合高頻應(yīng)用。
成本低:中低壓段(≤200V)成本遠(yuǎn)低于 SR 方案。
可靠性高:無驅(qū)動(dòng)失效風(fēng)險(xiǎn),抗 EMI 性能好。
局限
正向壓降(VF)固有損耗:硅 SBD 約 0.30.5V,SiC SBD 約 0.81.2V,高電流時(shí)發(fā)熱顯著。
反向漏電流大:高溫下反向漏電流急劇上升,影響高溫效率與可靠性。
高壓器件成本高:尤其是 600V 以上的 SiC SBD,單價(jià)高于 MOSFET+驅(qū)動(dòng)方案。
三、同步整流的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)
優(yōu)勢
極低導(dǎo)通損耗:MOSFET 的導(dǎo)通電阻(RDS(on))低至幾毫歐,低壓大電流時(shí)效率優(yōu)勢明顯。
可在高電流下保持低溫升:發(fā)熱主要由 I2R 損耗決定,熱設(shè)計(jì)更輕松。
電壓范圍可靈活設(shè)計(jì):通過選 MOSFET 型號(hào)可覆蓋寬電壓段需求。
挑戰(zhàn)
控制電路復(fù)雜:需要精確驅(qū)動(dòng),避免誤導(dǎo)通導(dǎo)致直通(Shoot-through)。
高頻性能依賴驅(qū)動(dòng):驅(qū)動(dòng)延遲、死區(qū)時(shí)間控制不當(dāng)會(huì)降低效率。
成本敏感:MOSFET+驅(qū)動(dòng) IC+外圍電路的總成本高于單顆 SBD(尤其在低功率場景)。
四、典型應(yīng)用場景的競爭格局
趨勢:
低壓大電流(<40V, >10A):SR 基本碾壓 SBD。
中高壓中功率(100V300V, 50W200W):兩者競爭激烈,成本是關(guān)鍵。
高壓高功率(>600V):SiC SBD 與 SR 在不同拓?fù)渲懈饔惺袌觥?/span>
五、FAE 選型與優(yōu)化建議
功率段判斷:
<30W:優(yōu)先 SBD,降低 BOM 成本。
30~150W:視散熱條件與效率要求選擇,有良好散熱可用 SBD,否則考慮 SR。
150W:多數(shù)情況下 SR 更優(yōu),除非用 SiC SBD 在高壓高溫場景。
溫度與散熱條件:
高溫環(huán)境(>125℃):注意 SBD 漏電流和 VF 溫升,SR 更穩(wěn)。
散熱受限時(shí):SR 優(yōu)勢明顯。
可靠性優(yōu)先 vs 成本優(yōu)先:
工業(yè)/車規(guī):可靠性優(yōu)先,建議冗余設(shè)計(jì),可考慮 SR。
消費(fèi)類電子:成本優(yōu)先,可優(yōu)先 SBD。
混合方案:
在部分 LLC、PSFB 拓?fù)渲?,可采?SR+SBD 混合整流,兼顧低損耗與反向耐壓。

SBD 與 SR 的競爭,本質(zhì)是 效率、成本、可靠性三者的平衡。在中低功率、對成本敏感的產(chǎn)品中,SBD 依然有穩(wěn)固市場;在高效率、低溫升和高功率密度為主導(dǎo)的應(yīng)用中,SR 已成為主流。FAE 在支持客戶時(shí),應(yīng)基于功率段、熱設(shè)計(jì)余量、EMI 要求和目標(biāo)成本做綜合判斷,并為客戶預(yù)留器件替換的可能性,以應(yīng)對未來產(chǎn)品升級(jí)與成本波動(dòng)。
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