【R课堂】反向恢复时间trr的影响

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反向恢复时间trr对逆变器电路的影响

在逆变器电路中，开关器件的反向恢复时间trr（Reverse recovery time）特性对损耗的影响很大。在这里，我们将使用“ROHM Solution Simulator”的“Power Device Solution Circuit”进行仿真，以确认trr对逆变器电路的影响。

仿真所用的逆变器电路

作为示例，我们使用上一篇文章中给出的Power Device Solution Circuit一览表中的逆变器电路“B-6. 3-Phase 3-Wire Inverter Vo=200V Po=5kW”（图1）。更改该逆变器电路的开关器件（黄色框）并进行仿真，以确认trr的影响。

trr特性在逆变器电路中的重要性

图2显示了图1的逆变器电路中开关时的电流路径。

在逆变器电路中，为了调整供给的功率，通过PWM和PFM等的控制，使High side（高边）和Low side（低边）的器件交替ON/OFF。图2中的①～⑤表示其工作过程，并反复进行该工作过程。

着眼点在于从④到⑤的工作中，由于反向恢复电流在High side从OFF变为ON的时间点流过Low side的内部二极管，因此，直通电流会从High side流向Low side（红色所示）。

该反向恢复电流对续流侧器件（Low side）本身的损耗影响很小，但如图3所示，对于开关侧器件（High side），由于在VDS变化之前这种反向恢复电流会叠加在正常的开关电流中，从而会造成非常大的导通损耗。因此，在逆变器电路中，要选择trr小的开关器件，这一点很重要。

trr特性差异带来的开关损耗比较

图4是在图1的逆变器电路中，使用面向普通开关应用的超级结MOSFET R6047KNZ4作为开关器件时，以及使用以内置二极管的高速trr著称的PrestoMOS™R6050JNZ4时（图1的黄色框）的开关损耗和开关波形仿真结果。

有奖问答：如仿真波形所示，由于trr_____的差异，导通损耗存在显著差异。与R6047KNZ4相比，内部二极管具有高速trr特性的R6050JNZ4的导通损耗降低至约_____。

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