工作原因，很久没有发帖了。最近下班回家，回顾了一下当年的课本《半导体功率器件》一书，略有体会，借此机会，和大家一起学习讨论一下。在这里首先看看相对简单的二极管，后续如有机会，继续讨论BJT，MOSFET。
1. 该贴期望以楼主自问自达或者你问我答的形式进行（楼主学识经验不足，答不上来的大家一起讨论，答错了的恳求各位指正）
2. 该贴旨在让经验型的电源工程师从理论上上更了解器件机理，让学院派接触到实际设计中需要考虑的问题。
【技术盛宴】 深入了解开关电源中的二极管
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@rj44444
首先抛出几个问题：1.肖特基二极管和快恢复二极管有什么区别？2.反向恢复时间到底是怎么回事？3.二极管的功耗算平均电流还是有效值电流？
先谈谈第一个问题：
从根本上说，肖特基二极管和快恢复二极管在物理结构上是不一样的。肖特基二极管的阳极是金属，阴极是N型半导体；快恢复二极管基本结构仍然是普通的PIN二极管，即阴阳极分别为N和P型半导体。物理结构决定了两者的电特性。
1. 耐压较低（通常150V以下），同等耐压，相同电流下，肖特基二极管的正向压降低于快恢复二极管。
看图，同样耐压50V的SS15和ES1A在1A下，SS15的Vf约0.65V，ES1A的Vf约0.85V。
2. 肖特基二极管载流子只有电子，数多子器件理论上没有反向恢复时间，而快恢复二极管本质上和PIN二极管一样，是少子器件的反向恢复时间通常在几十到几百ns。具体什么是反向恢复，在2贴的问题2中将详细讨论。
3. 额定反向耐压下，快恢复二极管的反向漏电流较小，通常在几uA到几十uA；肖特基二极管的反向漏电流则通常达到几百uA到几十mA，且随温度升高急剧增大。
大家继续补充。
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@rj44444
首先抛出几个问题：1.肖特基二极管和快恢复二极管有什么区别？2.反向恢复时间到底是怎么回事？3.二极管的功耗算平均电流还是有效值电流？
第二个问题，反向恢复时间是怎么回事？
反向恢复时间基本的定义是：二极管从导通状态转换成关断状态所需的时间。
从定义可以看出，二极管导通状态下突然施加一个反偏电压，它是不能马上截止的。我们从根本上来看看这是为什么。
上面这个图就是我们最常用的PN结二极管最基本结构。其中重掺杂的P型半导体作为阳极，重掺杂的N型半导体作为阴极，为了承受更高的反向耐压，中间有一段较长的区域为接近本征半导体的轻掺杂N型区域。
PN结加正偏电压时，在电场作用下，P区的空穴向N区扩散，N区的电子向P区扩散，于是形成正向电流。对于P区而言，N区过来的电子是少子，同样对于N区而言，P区过来的空穴也是少子。因此，PN结二极管实际上是通过少子来传送电流的，即少子器件。
可见，在正向导通的时候，P区存在大量电子，N区存在大量空穴。
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@rj44444
第二个问题，反向恢复时间是怎么回事？反向恢复时间基本的定义是：二极管从导通状态转换成关断状态所需的时间。从定义可以看出，二极管导通状态下突然施加一个反偏电压，它是不能马上截止的。我们从根本上来看看这是为什么。[图片]上面这个图就是我们最常用的PN结二极管最基本结构。其中重掺杂的P型半导体作为阳极，重掺杂的N型半导体作为阴极，为了承受更高的反向耐压，中间有一段较长的区域为接近本征半导体的轻掺杂N型区域。PN结加正偏电压时，在电场作用下，P区的空穴向N区扩散，N区的电子向P区扩散，于是形成正向电流。对于P区而言，N区过来的电子是少子，同样对于N区而言，P区过来的空穴也是少子。因此，PN结二极管实际上是通过少子来传送电流的，即少子器件。可见，在正向导通的时候，P区存在大量电子，N区存在大量空穴。
下面以CCM的boost为例，结合仿真来分析一下二极管的反向恢复问题。
仿真参数如图所示，下面给出稳态下一个周期的仿真结果图：
其中V002为MOSFET的Vgs，V(N003,N002)为二极管的Vka，Id（M1）为MOSFET的漏极电流，I（D1）为二极管的阳极流入电流。
当新的开关周期到来，MOSFET驱动电压上升，电感电流开始从MOSFET流过，由于电感电流在短时间内基本不变，因此二极管开始流过的电流开始减小。二极管电流减小到0的时刻即为反向恢复开始的时刻。
由于二极管内部存储的少子导致二极管不能阻断电流，随着MOSFET驱动电压的上升，MOSFET DS之间回路阻抗降低，二极管开始反向流过电流，即少子一反相电流的形式被抽取，直到MOSFET DS之间电压开始下降（开始进入米勒平台），即二极管开始电压开始反偏时，反向电流达到最大值。
此后，反向电流开始减小，二极管反偏电压开始升高，直到MOSFET Vds下降到0，二极管承受全部的反向电压。
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