肖特基二極體,你真的用對了嗎?

2020-11-24 電子工程專輯

提到低功耗、大電流、超高速半導體器件，很多工程師同學肯定能首先想到肖特基二極體（SBD）。但是你真的會用肖特基二極體嗎？和其他的二極體比起來，肖特基二極體又有什麼特別之處呢？下面一起來劃重點吧。

↓↓↓



肖特基二極體廣泛應用於開關電源、變頻器、驅動器等電路中。在不同的應用中，需要考慮不同的因素，而且，不同的器件在性能上也有差別，因此，在選用肖特基二極體時，下面這些關鍵參數需要綜合考慮。

 

1、導通壓降VF

VF為二極體正嚮導通時二極體兩端的壓降，當通過二極體的電流越大，VF越大；當二極體溫度越高時，VF越小。

 

2、反向飽和漏電流IR

IR指在二極體兩端加入反向電壓時，流過二極體的電流，肖特基二極體反向漏電流較大，選擇肖特基二極體是儘量選擇IR較小的二極體。

 

3、額定電流IF

指二極體長期運行時，根據允許溫升折算出來的平均電流值。

 

4. 最大浪湧電流IFSM 

允許流過的過量的正向電流。它不是正常電流，而是瞬間電流，這個值相當大。

 

5.最大反向峰值電壓VRM

即使沒有反向電流，只要不斷地提高反向電壓，遲早會使二極體損壞。這種能加上的反向電壓，不是瞬時電壓，而是反覆加上的正反向電壓。因給整流器加的是交流電壓，它的最大值是規定的重要因子。最大反向峰值電壓VRM指為避免擊穿所能加的最大反向電壓。目前肖特基最高的VRM值為150V。

 


6. 最大直流反向電壓VR

上述最大反向峰值電壓是反覆加上的峰值電壓，VR是連續加直流電壓時的值。用於直流電路，最大直流反向電壓對於確定允許值和上限值是很重要的.

 

7.最高工作頻率fM

由於PN結的結電容存在，當工作頻率超過某一值時，它的單向導電性將變差。肖特基二極體的fM值較高，最大可達100GHz。

 

8.反向恢復時間Trr

當工作電壓從正向電壓變成反向電壓時，二極體工作的理想情況是電流能瞬時截止。實際上，一般要延遲一點點時間。決定電流截止延時的量，就是反向恢復時間。雖然它直接影響二極體的開關速度，但不一定說這個值小就好。也即當二極體由導通突然反向時，反向電流由很大衰減到接近IR時所需要的時間。大功率開關管工作在高頻開關狀態時，此項指標至為重要。

 

9. 最大耗散功率P

二極體中有電流流過，就會吸熱，而使自身溫度升高。在實際中外部散熱狀況對P也是影響很大。具體講就是加在二極體兩端的電壓乘以流過的電流加上反向恢復損耗。


肖特基二極體工作參數


 


要根據開關電源所要輸出的電壓VO、電流IO、散熱情況、負載情況、安裝要求、所要求的溫升等確定所要選用的肖特基二極體種類。

1.在一般的設計中，我們要留出一定的餘量

比如，VR只用到其額定值的80%以下(特殊情況下可控制到50%以下)，IF用到其額定值的40%以下。

在單端反激(FLY-BACK)開關電源中，假定一產品：輸入電壓VIMAX=350VDC，輸出電壓VO=5V，電流IO=1A。根據計算公式，要求整流二極體的反向電壓 VR、正向電流IF滿足下面的條件：

 

VR≥2VI×NS/NP 

IF≥2IO/(1-θMAX)

其中：

NS/NP為變壓器次、初級匝比

θMAX為最大佔空比

假設，NS/NP=1/20，θMAX=0.35

則VR≥2×350/20=35(V)

IF≥2×1/(1-0.35)=3(A)


這樣，我們可以參考選用SR340或1N5822。若產品為風扇冷卻，則管子可以把餘量留小一些。TO220、TO3P封裝的管子有全包封、半包封之分這要根據具體情況選用。半包封管子的散熱優於全包封的管子，但需注意其散熱器和中間管腳相通。負載若為容性負載，建議IF再留出20%的餘量。

注意功率肖特基二極體的散熱和安裝形式，要搞清楚產品為自然冷卻還是風扇冷卻，管子要安裝在易通風散熱的地方，以提高產品的可靠性。TO-220、TO-3P型的管子與散熱器之間要加導熱矽脂，使管子與散熱器之間接觸良好。DO-41、DO-201AD封裝的管子可採取立式、臥式、架空等方式安裝，這要根據實際情況確定。

 


2.正確選擇肖特基二極體的RC補償網絡-RC緩衝器

由於高頻變壓器的漏電感和管子的結電容在截止時形成一個諧振電路，它可導致瞬時過壓振蕩。因此，有必要在電源輸出中設置RC緩衝器以保護管子的安全。另外，RC網絡還可減少輸出噪聲，減少管子的熱耗，提高產品的效率和可靠性。

緩衝器的選擇原則是，既使緩衝器有效，又能儘量減少損耗。下面是參考公式。

 

R=√(Li/Cj)/n

式中：Li為變壓器漏電感(μH)

CJ為管子的結電容(PF)

 N為原副邊匝比(NP/NS) 

電容C可任意地從0.01到0.1μF之間取,具體值有實驗確定。

如對VO=5V，可選R=5.1Ω，0.5W,C=0.01μF


IR小的管子，熱耗小，所以同樣情況下，可選擇IR小的管子。

設計PCB時，要使管子及散熱器儘量遠離電解電容器等對熱敏感的器件。以增加產品的壽命。

焊接管子的焊盤要足夠大，焊接牢靠，避免由於熱應力造成脫焊。

肖特基二極體一旦選用後，要經模擬實驗，在產品輸入、輸出最壞的情況下測量其溫升及工作波形，確認各項指標不要超過其極限參數。


-END-


免責聲明：本文系網絡轉載，版權歸原作者所有。如有問題，請聯繫我們，謝謝！

相關焦點

  • 肖特基二極體你真的用對了嗎?
    但是你真的會用肖特基二極體嗎？和其他的二極體比起來，肖特基二極體又有什麼特別之處呢？下面一起來劃重點吧。在不同的應用中，需要考慮不同的因素，而且，不同的器件在性能上也有差別，因此，在選用肖特基二極體時，下面這些關鍵參數需要綜合考慮。
  • 肖特基二極體與普通二極體的區別
    兩種二極體都是單向導電，可用於整流場合。區別是普通矽二極體的耐壓可以做得較高，但是它的恢復速度低，只能用在低頻的整流上，如果是高頻的就會因為無法快速恢復而發生反向漏電，最後導致管子嚴重發熱燒毀;肖特基二極體的耐壓能常較低，但是它的恢復速度快，可以用在高頻場合，故開關電源採用此種二極體作為整流輸出用，儘管如此，開關電源上的整流管溫度還是很高的。
  • 肖特基二極體與普通二極體有什麼區別?
    當建立起一定寬度的空間電荷區後，電場引起的電子漂移運動和濃度不同引起的電子擴散運動達到相對的平衡，便形成了肖特基勢壘。典型的肖特基整流管的內部電路結構是以N型半導體為基片，在上面形成用砷作摻雜劑的N-外延層。陽極使用鉬或鋁等材料製成阻檔層。用二氧化矽（SiO2）來消除邊緣區域的電場，提高管子的耐壓值。N型基片具有很小的通態電阻，其摻雜濃度較H-層要高100%倍。
  • 肖特基二極體​的基礎知識
    肖特基二極體的基礎知識肖特基二極體是以其發明人肖特基博士(Schottky)命名的。
  • 碳化矽肖特基二極體的優點及應用
    碳化矽肖特基二極體的優點 　　碳化矽SiC的能帶間隔為矽的2.8倍（寬禁帶），達到3.09電子伏特。例如，商用的矽肖特基的電壓小於300V，而第一個商用的碳化矽肖特基二極體的擊穿電壓已達到600V。 　　（3）碳化矽有高的熱導率，因此碳化矽功率器件有低的結到環境的熱阻。 　　（4）碳化矽器件可工作在高溫，碳化矽器件已有工作在600ºC的報導，而矽器件的最大工作溫度僅為150ºC. 　　（5）碳化矽具有很高的抗輻照能力。
  • 肖特基二極體和快恢復二極體的對比區別
    肖特基二極體是以金屬和半導體接觸形成的勢壘為基礎的二極體，簡稱肖特基二極體(Schottky BarrierDiode），具有正向壓降低（0.4--0.5V）（用這個方法可以判斷出該器件）、反向恢復時間很短（10-40納秒），而且反向漏電流較大，耐壓低，一般低於150V，多用於低電壓場合。這兩種管子通常用於開關電源。
  • 【博文精選】​肖特基二極體和整流二極體區別在哪裡?
    它是整流二極體的主要參數，是選項用整流二極體的主要依據。　　肖特基二極體是以其發明人肖特基博士（Schottky）命名的，SBD是肖特基勢壘二極體（SchottkyBarrierDiode，縮寫成SBD）的簡稱。SBD不是利用P型半導體與N型半導體接觸形成PN結原理製作的，而是利用金屬與半導體接觸形成的金屬－半導體結原理製作的。
  • 肖特基二極體常見型號有哪些
    肖特基：Schottky 勢壘：Barrier　　SB：即為肖特基勢壘二極體 肖特基二極體也稱肖特基勢壘二極體（簡稱SBD），國內廠家也有叫做「SB1045CT、SR10100、SL.。。。、BL.。。。Schottky Barrier Diode：肖特基勢壘二極體，簡稱：SB，比如：SB107，SB1045CT.。。。。。
  • 肖特基二極體與TVS管
    (1)肖特基(Schottky)二極體是一種快恢復二極體，它屬一種低功耗、超高速半導體器件。
  • 開關電源電路中常用的肖特基二極體與快恢復二極體
    二次整流電路選擇二極體時除考慮正向壓降UF、反向電流IR要小外，反向恢復時間trr必須滿足電路的需要，反向恢復時間成為選擇二極體參數優先考慮的問題。快恢復二極體、肖特基二極體在開關電源電路中常用的二極體舉例如下。
  • 如何區分肖特基、快恢復和超快恢復二極體
    ，大量使用了快恢復二極體（FBR）、超快恢復二極體（SRD）和肖特基二極體（SBD）。 　　肖特基二極體利用了肖特基，來對金屬或半導體接觸面上的反向電壓來進行阻擋，從而讓電流進行單向的傳導。與傳統的二極體不同，肖特基與PN結的結構相比，存在很大的差異。快速恢復二極體，顧名思義是一種能夠快速恢復反向時間的半導體二極體，本文主要從結構特點、性能參數方面來進行分析對比。
  • 採用額外的肖特基二極體減少幹擾
    與使用無源肖特基二極體作為低邊開關的架構相比，此類開關穩壓器具有多項優勢。主要優勢是電壓轉換效率更高，因為與採用無源二極體的情況相比，低端開關承載電流時的壓降更低。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/202011/420082.htm但是，與異步開關穩壓器相比，同步降壓轉換器會產生更大的幹擾。
  • 房縣艾賽斯肖特基二極體DSS2X61-01A全新原裝
    房縣艾賽斯肖特基二極體DSS2X61-01A全新原裝再加入搗散的米飯翻炒4.放入黑胡椒粉，雞精，鹽調味5.倒入適量淡奶油繼續翻炒6.飯出鍋前撒上芝士粉7.米飯盛入烤碗，烤箱預熱200度，烤約25分鐘，馬蘇裡拉融化稍微上色即可相關芝士焗飯芝士飯土豆適量，青豆適量，玉米適量，火腿1根，黃油適量，黑胡椒適量做法1.青豆，玉米焯水至斷生
  • 二極體分為幾種?
    對於普通的穩壓電源中的整流二極體對截止頻率的反向恢復時間要求不是很嚴格，一般滿足最大整流電流以及最大反向工作電壓即可，這類的整流二極體有1NXX系列、2CZ系列等。而對於高頻率的開關電源則要用工作頻率較高、反向恢復時間較短的整流二極體，這類二極體有RU系列、V系列、1SR系列等等。更高一點的可以考慮用肖特基二極體來著整流。
  • 整流二極體的特徵比較
    本篇所例舉的是用於高耐壓、高電流的二極體，但按照其特性、特徵、製造工藝可進行以下分類。此時，對二極體基本的應用條件而言，特性和性能已優化。整流二極體的特徵比較在這裡，將整流二極體分為以下4類：通用整流用、通用開關用、肖特基勢壘二極體、快速恢復二極體4種類型，特徵匯總於下表。
  • 開關電源知識集錦——快速二極體
    今天主要來講解一下整流二極體、快恢復二極體和肖特基二極體的原理和區別。整流二極體結構主要是平面接觸型，其特點是允許通過的電流比較大，反向擊穿電壓比較高，但PN結電容比較大，一般廣泛應用於處理頻率不高的電路中。
  • 教你如何用萬用表檢測普通二極體的好壞_萬用表測二極體好壞匯總
    塑封穩壓二極體管體上印有彩色標記的一端為負極，另一端為正極。對標誌不清楚的穩壓二極體，也可以用萬用表判別其極性，測量的方法與普通二極體相同，即用萬用表R×1k檔，將兩表筆分別接穩壓二極體的兩個電極，測出一個結果後，再對調兩表筆進行測量。在兩次測量結果中，阻值較小那一次，黑表筆接的是穩壓二極體的正極，紅表筆接的是穩壓二極體的負極。
  • 整流二極體的主要三個參數
    從開關速度上分有：普通(1Ｎ4007)、快速(快恢復二極體ＦＲ107)、超快速(肖特基二極體1Ｎ5819)；現在這類二極體的型號很多，大多是貼片的，型號有時很難查到，可以用數字萬用表二極體檔測量來判斷，壓降在0.1－－0.2Ｖ之間的為肖特基二極體、在0.3－－0.4Ｖ為快速二極體、0.5－－0.6的為整流二極體、0.7左右的多為穩壓二極體；
  • 光伏電池板的旁路二極體保護
    肖特基勢壘整流器一般用在單晶矽和多晶矽光伏(PV)面板的旁路二極體中，在出現低分流和高分流阻抗時，保護過熱點的光伏電池(參考圖1)。
  • 二極體符號大全,二極體實物大全、二極體種類作用大全!
    二極體種類、作用、實物大全整流二極體二極體電路中，整流二極體的應用最為常見。