高频电镀：PiN快恢复整流二极管的开发与应用优化

本文主要讨论了高频电镀在使用快恢复整流二极管上的开发研制问题，特别是在直流电源优化中的重要性。直流电源为了提升工作效率和实现小型轻量化的目标，往往需要解决大电流高频整流的挑战，特别是在低电压（如24V）的应用场景中。高频直流电镀电源作为典型应用，其输出波形的可控性使得电镀效率提高、产品质量提升，同时还能显著减小设备体积和节省能源。 以往的高频电镀电源通常采用肖特基二极管结构的快恢复整流二极管，这种二极管利用多数载流子的快速导电特性，实现了高效的高频整流。然而，肖特基二极管在正向恢复期间存在较大的压降，可能导致电路电压尖峰，而在反向恢复时则会产生大的反向电流和功率损耗，这在功率二极管设计中是需要避免的问题。 针对这些问题，本文提出采用PiN结构的快恢复整流二极管进行高频整流和电镀应用。PiN结构的优点在于能够优化正向和反向恢复时间，减少寄生电容和电感的影响，从而在保证大电流特性，特别是应对浪涌电流方面表现出色，实现强电流的高频整流，进一步提升电镀电源的性能和可靠性。 肖特基二极管结构的优势在于其快速开通和关断的能力，但缺点在于其内在的载流子机制导致的恢复时间问题。相比之下，PiN结构通过精细设计，旨在消除这些缺点，提供更为稳定和高效的解决方案。 研究课题的核心是改进现有的快恢复整流二极管技术，使之适应高频电镀电源的需求，降低能耗，提高电镀质量，并缩小设备尺寸。这对于整个电子工业，特别是电源和电镀领域的发展具有重要意义，推动了高性能、低损耗的电力转换技术的进步。