超快恢复二极管器件串并联导致均压均流问题分析

在电源系统、变频器及高频功率变换设备中，MDD辰达半导体的超快恢复二极管凭借其反向恢复时间短、开关损耗低的特点，广泛应用于高频整流和续流电路。但在某些大功率应用中，为了满足更高的电压或电流需求，工程师往往采用器件串联或并联的方式。然而，若忽视器件之间的特性差异及配套设计，容易引发均压均流问题，最终造成电路效率降低甚至器件失效。

一、串联应用中的均压挑战
当需要承受更高的反向电压时，工程师会将多个快恢复二极管进行串联。理论上，串联后的耐压能力为单颗器件的数倍，但实际上由于器件正反向特性、结电容、漏电流等参数存在差异，电压无法均匀分布。
在反向状态下，某一颗器件漏电流较小或反向恢复时间更长时，它将承担更高的电压压力，导致局部器件过压而击穿。为了解决这个问题，常见做法是在每个二极管两端并联电阻（静态均压）和电容（动态均压），以平衡静态漏电流和动态电压变化。合适选型的RC吸收网络，是实现电压均衡的关键。
设计建议：
静态均压电阻选取应以漏电流平衡为标准；
动态均压电容需考虑二极管的恢复时间，避免形成串联谐振；
串联器件尽可能选用同批次、参数接近的型号；
建议使用封装集成多管并串结构，避免手动搭配误差。

二、并联应用中的均流难点
在要求更大正向导通电流或降低单颗二极管功耗时，工程师会采用快恢复二极管并联方案。然而由于导通电阻、电感、封装热阻等因素不一致，各支路承载电流不均，容易导致某颗器件过热或失效。
一方面，导通电压（VF）差异会直接影响电流分配，VF低的器件会先导通并承载更多电流；另一方面，封装的热阻差异亦会造成温升不一致，进而影响VF，形成热失控正反馈。尤其在没有良好散热设计的条件下，均流失衡的问题更为严重。
解决方案：
选型时需严格筛选VF、电流参数匹配的器件；
并联支路中加入小数值均流电阻（如10~100mΩ）；
强制风冷或散热片均衡热环境，防止热失控；
优先采用集成并联结构模块，避免人为搭配误差。

三、工程案例分析
在某工业电源项目中，客户选用了两颗15A/600V的UFRD并联，以满足30A续流需求。初期测试运行正常，但在持续满载运行4小时后发现一颗器件出现击穿。通过热像和电参数分析，发现其中一颗器件VF略低，承载电流偏大，在无风冷条件下温升迅速超过额定值，导致热失效。
改进方案采用如下措施：1）更换为同型号、同批次器件，2）在两支路串接47mΩ均流电阻，3）加装铝基散热片并配合风冷，问题最终得以解决。

MDD辰达半导体的超快恢复二极管

在串并联设计中，均压均流问题不可忽视。无论是从器件选型、外围电路设计，还是散热结构规划，都需要全局考虑、合理设计。作为FAE，在项目初期应积极介入客户应用评估，提出可行的器件组合建议及保护策略，避免不必要的失效与返修成本。