在功率因數(shù)校正（PFC）電路中，600V升壓二極管是關(guān)鍵元件，特別是工作在連續(xù)模式和苛刻開(kāi)關(guān)條件下的PFC更是這樣。
在每一個(gè)開(kāi)關(guān)周期，二極管的恢復(fù)電流流經(jīng)MOS晶體管，這導(dǎo)致開(kāi)關(guān)中高的"開(kāi)關(guān)通導(dǎo)"功率損耗。對(duì)于這種應(yīng)用，需要最快的600V二極管。
為了提高PFC的效率，通常的方法是把三個(gè)200V外延恢復(fù)二極管串聯(lián)起來(lái)。這必須增加一個(gè)平衡網(wǎng)絡(luò)（每一個(gè)二極管并聯(lián)一個(gè)電容和一個(gè)電阻），以確保每一個(gè)二極管工作在其額定電壓內(nèi)。
ST Microelectronic
s公司提供一個(gè)新穎的解決方案：兩個(gè)300V二極管串聯(lián)在一起封裝在絕緣的TO-220封裝中構(gòu)成600V Tandem(串聯(lián)二極管）。這種硅器件是一種超高速二極管，在絕大多數(shù)情況下可以對(duì)平衡網(wǎng)絡(luò)加以抑制。
與普通二極管的比較
工作在連續(xù)模式和苛刻開(kāi)關(guān)條件下的PFC（圖1）當(dāng)晶體管導(dǎo)通時(shí)二極管中的電流減少很快（幾百安培/微秒）。
在此有兩種功耗：
- 在二極管中的導(dǎo)電和開(kāi)關(guān)功耗；
- 由于二極管的反向恢復(fù)電流引起的在晶體管中的功耗。
圖2示出同一PFC用不同的二極管（普通的600V二極管STTA806D或600V Tandem STTH806 TTI)的功耗比較，這些結(jié)果是在如下工作條件下得到的：Pout=400W,Fs=150kHz,dI/dt=200A/μs,Tj=125℃，Vmains=110V。從圖2可清楚地看到：開(kāi)關(guān)功耗的主要部分是在MOS晶體管中；用600V Tandem(STTH806TTI)的總功耗比用普通600V二極管（STTA806D）要低，這是由于二極管的小恢復(fù)電流所致。 Tandem二極管選擇指標(biāo)
600V Tandem和普通600V二極管之間的選擇主要取決于下面的參數(shù)：
- 開(kāi)關(guān)頻率Fs;
- 最小和最大電源電壓Vmains;
- 二極管的工作結(jié)溫Tj。
1.開(kāi)關(guān)頻率Fs的影響
開(kāi)關(guān)頻率越高，超高速STTH806TTI比普通的600V二極管更優(yōu)越。
2.電源電壓Vmains的影響
圖3示出普通600V二極管（STTA806D）和SSTH806TTI之間功耗差（DeltaP）與電源電壓的關(guān)系，PFC處在條件：Pout=330W,Fs=110kHz,dI/dt=165A/μs,Tj=125℃。從圖可見(jiàn)，在最低的電壓電壓Tandem二極管最好。這是由于當(dāng)晶體管導(dǎo)通時(shí)較高的電流所致。Tandem二極管對(duì)于工作在110V電源電壓下的PFC是更適宜的。 3.結(jié)溫的影響
最大反向恢復(fù)電流隨結(jié)溫而增加，所以STTA806D和STTH806TTI之間的功耗差隨結(jié)溫增加。圖4示出STTA806D和STTH806TTI之間的功耗差與二極管工作結(jié)溫的曲線圖，得到此結(jié)果的工作條件是：
Pout="330W",F=110kHz,Vmains=85V,dI/dt=165A/μs。
結(jié)論
600V Tandem二極管是現(xiàn)在市場(chǎng)上最快的硅600V二極管。本文的分析表明Tandem二極管與普通二極管的性能關(guān)系依賴于PFC電路的應(yīng)用參數(shù)。
Tandem二極管最適合對(duì)于低輸入電壓（110V）、高結(jié)溫和高開(kāi)關(guān)頻率。
可靠性測(cè)試表明，在傳統(tǒng)的PFC設(shè)計(jì)中采用Tandem二極管時(shí)不需要平衡網(wǎng)絡(luò)。