在实际的应用电路中，二极管和晶体管因其特性和性能不同而需要区分使用。在电源类应用中区分使用的主要目的是提高效率。本文将介绍PFC（功率因数改善）的一个例子，即利用二极管的特性差异来改善临界模式（BCM）PFC的效率的例子。关于PFC，请参考上一篇文章的介绍。
临界模式PFC：液晶电视电路示例
该电路是液晶电视的PFC单元，是单级PFC的临界模式（BCM）控制方式示例。PFC电路的二极管D1使用的是快速恢复二极管（以下简称“FRD”）。
对该二极管使用正向电压VF低的类型、和反向恢复时间trr快的类型时实施了损耗仿真。下面是所使用的两种二极管的主要规格。除VF和trr外，其他规格基本同等。
RFNL10TJ6S 低 VF
RFV8TJ6S 高速 trr
単位
VRM
600
600
V
IF
10
8
A
VF
1.25 @IF=8A
3 @IF=8A
Vmax
IR
10
10
µA
trr
65
20
ns max
两者的仿真结果如下。
中段波形表示二极管的功率损耗。上段波形表示线圈电流＝二极管的IF，下段波形表示输出电压＝对二极管施加的电压。二极管的功率损耗如波形所示，低VF的RFNL10TJ6S的功率损耗很低。以平均值看，低VF、标准trr的RFNL10TJ6S为0.23W，高速trr、标准VF的RFV08TJ6S为0.41W。VF的不同会带来1.25V对3V（IF=8A时）的不同结果。
从这个结果可以看出，在PFC临界模式下，二极管VF的不同对损耗会产生很大影响，而trr的影响则较小。这是因为在临界模式下，电流的流动是从零升至峰值，如果二极管的VF较大则相应的传导损耗也将增大。
对于临界模式控制的PFC，尽量选择VF小的二极管可改善电路效率。
关键要点:
・临界模式PFC的二极管VF对损耗影响较大，而trr对损耗的影响则较小。
・对于临界模式控制的PFC，选用VF小的二极管可改善电路效率。
电流连续模式PFC : 利用二极管提高效率的例子继上一篇临界模式PFC的例子之后，本文将探讨电流连续模式PFC的二极管特性差异带来的效率差异。
利用二极管改善电流连续模式PFC电路效率示例
这是以前介绍PFC时用过的简化的PFC电路示例。下面来探讨一下在PFC输出端的基本构成–二极管和MOSFET的组合部分中，二极管的特性是怎样影响效率的。二极管使用FRD（快速恢复二极管），给出了3种特性不同的二极管的效率测量结果。
右图表示各FRD的电路效率与FRD的trr（反向恢复时间）的关系。如图所示，在使用trr最低的FRD时效率最高。下表是各FRD的主要特性和效率测量值。
FRD
IF (A)
VF (V)Typ. @IF max
trr (ns)Typ. @IF max, VR=400V
效率 (%)
RFNL10TJ6S
10
1.1
100 (dIF/dt=-100A)
89.10
RFV8TG6S
8
2.3
25 (dIF/dt=-200A)
93.59
RFVS8TG6S
8
2.5
20 (dIF/dt=-200A)
93.87
电路条件：连续模式，Po=300W，fsw=200kHz，Vin=115Vrms，Vo=390V
RFNL10TJ6S和RFV08TJ6S是上一篇文章中的临界模式PFC损耗仿真所用的FRD，RFNL10TJ6S是由于VF低而在临界模式PFC中实现最高效率的FRD。相反，RFV08TJ6S由于VF比RFNL10TJ6S高而在临界模式PFC中出现效率最低的结果。
然而，关于电流连续模式PFC的效率，VF的影响微乎其微，主要是受trr的影响。从波形图即可看出trr慢导致效率下降的原因。
在FRD的波形中，FRD导通时流过5A左右的正向电流IF，然后关断时流过18A左右的反向电流IR。这个IR是trr期间流动的电流，在连续模式PFC中，会对MOSFET的开关产生影响。如波形所示，在MOSFET导通时流过尖峰状大电流，这会成为损耗，导致电路整体的效率下降。
结论是，在电流连续模式PFC中，二极管的trr越快效率越高。基本上不受VF影响。
关键要点:
・在电流连续模式（CCM）PFC中，二极管的trr对损耗影响很大，而VF的影响很小。
・在电流连续模式控制的PFC中，选择trr值小的二极管可改善电路效率。
来源：techclass.rohm
💡 关键要点
在实际的应用电路中，二极管和晶体管因其特性和性能不同而需要区分使用。在电源类应用中区分使用的主要目的是提高效率。本文将介绍PFC（