MDD肖特基二极管在光伏与车载 OBC 的应用场景及案例

MDD肖特基二极管 因其低正向压降（VF）、无明显反向恢复时间（trr）和高频特性，在高效率电源领域有着不可替代的作用。随着新能源产业的高速发展，光伏发电系统与车载 OBC（On-board Charger，车载充电机）对功率器件提出了更高的效率、耐温和可靠性要求。作为FAE，在项目支持中我们发现，SBD在这两类应用中虽场景不同，但核心需求高度一致：降低功耗、提升效率、提高长期可靠性。

二、光伏应用场景
典型电路位置
在光伏逆变器和光伏并网系统中，SBD常用作自由轮二极管（Freewheeling Diode）或防反二极管（Blocking Diode）：
自由轮二极管：用于 Boost、Buck-Boost 等直流变换电路，抑制开关管关断时的电压尖峰。
防反二极管：防止夜间或阴影条件下电池板被逆向放电。
技术挑战
光伏场景的主要挑战是高温+高电流：
白天阳光直射，组件环境温度可达 70℃，加上功率损耗产生的结温，SBD需具备高耐温（TJmax ≥ 175℃）特性。
电流密度大，需低VF以降低导通损耗，同时抑制高温漏电流（IR）。
FAE选型建议
电压等级：常用 45V~150V 硅 SBD，或 600V 以上 SiC SBD（适合Boost/PFC环节）。
封装选择：高功率可用TO-247、TO-220，低功率用DPAK/TO-252。
案例：某 5kW 光伏逆变器，原方案用硅 SBD 600V，在高温条件下 IR 过大导致效率下降，改用 SiC SBD（650V/10A），效率提升约 1.2%，散热压力显著减小。

三、车载 OBC 应用场景
典型电路位置
OBC 是将交流电网电（AC）转换为高压直流（DC）给动力电池充电的关键模块，SBD常用于：
PFC（功率因数校正）阶段：SiC SBD 替代超快恢复二极管，消除反向恢复损耗。
DC/DC 隔离阶段：在 LLC 谐振或全桥电路中作为整流器件，提升转换效率。
技术挑战
OBC 长时间满载运行，热管理压力大。
车载环境需满足 -40℃~150℃ 的宽温范围，且抗振动、抗冲击能力强。
对 EMI 抑制有严格要求，高频特性好的 SBD 可减小EMI滤波压力。
FAE选型建议
SiC优先：600V~1200V SiC SBD 几乎无反向恢复电流（Qrr ≈ 0），适合高频 PFC 与 LLC 整流。
封装选型：车载常用Kelvin源引脚封装（如TO-247-4L）降低寄生电感，减少开关尖峰。
案例：某 6.6kW OBC，原方案PFC二极管为Si超快恢复二极管，满载效率94.3%，改用 650V SiC SBD 后效率提升至95.8%，器件温升降低约 12℃，EMI测试裕度增加2dB。

四、光伏 vs 车载 OBC 的选型差异

无论是在光伏系统还是车载 OBC 中，肖特基二极管都承担着高频、高效率的整流任务。在光伏中，低VF和低IR是关键；在OBC中，低Qrr与高频特性是重点。随着 SiC SBD 技术成熟，越来越多设计正从传统硅 SBD 过渡到 SiC SBD，以满足高效率、长寿命和高可靠性要求。FAE 在实际支持中，应结合应用工况和客户的效率目标，提供数据化的选型建议与实测对比，从而帮助客户快速优化系统性能。