開關電源中肖特基二極體的作用

2020-12-04 電子發燒友

開關電源中肖特基二極體的作用

發表於 2018-01-23 17:01:25

開關電源

開關電源是利用現代電力電子技術，控制開關管開通和關斷的時間比率，維持穩定輸出電壓的一種電源，開關電源一般由脈衝寬度調製（PWM）控制IC和MOSFET構成。隨著電力電子技術的發展和創新，使得開關電源技術也在不斷地創新。目前，開關電源以小型、輕量和高效率的特點被廣泛應用幾乎所有的電子設備，是當今電子信息產業飛速發展不可缺少的一種電源方式。

開關電源產品廣泛應用於工業自動化控制、軍工設備、科研設備、LED照明、工控設備、通訊設備、電力設備、儀器儀表、醫療設備、半導體製冷制熱、空氣淨化器，電子冰箱，液晶顯示器，LED燈具，通訊設備，視聽產品，安防監控，LED燈帶，電腦機箱，數碼產品和儀器類等領域。

肖特基二極體

肖特基二極體是貴金屬（金、銀、鋁、鉑等）A為正極，以N型半導體B為負極，利用二者接觸面上形成的勢壘具有整流特性而製成的金屬-半導體器件。因為N型半導體中存在著大量的電子，貴金屬中僅有極少量的自由電子，所以電子便從濃度高的B中向濃度低的A中擴散。顯然，金屬A中沒有空穴，也就不存在空穴自A向B的擴散運動。隨著電子不斷從B擴散到A，B表面電子濃度逐漸降低，表面電中性被破壞，於是就形成勢壘，其電場方向為B→A。但在該電場作用之下，A中的電子也會產生從A→B的漂移運動，從而消弱了由於擴散運動而形成的電場。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。在基片下邊形成N+陰極層，其作用是減小陰極的接觸電阻。通過調整結構參數，N型基片和陽極金屬之間便形成肖特基勢壘，如圖所示。當在肖特基勢壘兩端加上正向偏壓（陽極金屬接電源正極，N型基片接電源負極）時，肖特基勢壘層變窄，其內阻變小；反之，若在肖特基勢壘兩端加上反向偏壓時，肖特基勢壘層則變寬，其內阻變大。

綜上所述，肖特基整流管的結構原理與PN結整流管有很大的區別通常將PN結整流管稱作結整流管，而把金屬-半導管整流管叫作肖特基整流管，採用矽平面工藝製造的鋁矽肖特基二極體也已問世，這不僅可節省貴金屬，大幅度降低成本，還改善了參數的一致性。

肖特基二極體是一種熱載流子二極體。肖特基二極體也被稱為肖特基勢壘二極體是一種低功耗、超高速半導體器件，肖特基二極體被廣泛應用於變頻器、開關電源、驅動器等電路，作為低壓、高頻、大電流整流二極體、保護二極體、續流二極體等使用，肖特基二極體在微波通信等電路中作整流二極體、小信號檢波二極體使用。那麼武漢辦公家具肖特基二極體作用是什麼呢？下面就是小編對於肖特基二極體具有介紹。

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肖特基二極體-原理

肖特基二極體是由貴金屬金、鋁、銀、鉑等A為正極，以N型半導體B為負極，然後利用二者接觸面之間上形成的勢壘一種具有整流特性製成的金屬半導體器件。肖特基二極體由於N型半導體中存在大量電子，而貴金屬中僅有少量自由電子，肖特基二極體中的電子便從濃度高的B向濃度低A中擴散。肖特基二極體金屬A中沒有空穴，不存在空穴自A向B擴散運動。隨著肖特基二極體中電子不斷從B擴散到A，B的表面電子濃度逐漸降低，表面電中性破壞，於是形成勢壘。

肖特基二極體-優點

肖特基二極體具有開關頻率高、正向壓降低等優點，但肖特基二極體的反向擊穿電壓比較低，一般不會高於60V，最高僅約為100V，以致於限制了肖特基二極體的應用範圍。在變壓器次級用100V以上的高頻整流二極體、開關電源和功率因數校正電路中的功率開關器件續流二極體、RCD緩衝器電路中用600V～1.2kV之間的高速二極體、PFC升壓用600V二極體等情況下時，只有使用快速恢復外延二極體和超快速恢復二極體。現在的肖特基二極體已取得了突破性的進展，150V和200V高壓已經上市，使用新型材料製作的超過1kV的肖特基二極體也研製成功。

肖特基二極體-作用

肖特基二極體又被稱為肖特基勢壘二極體（簡稱 SBD），是一種低功耗、超高速半導體器件。肖特基二極體最顯著的特點是反向恢復時間極短，正嚮導通壓降僅為0.4V左右。肖特基二極體多用作高頻、大電流整流二極體、低壓、續流二極體、保護二極體、小信號檢波二極體、微波通信等電路中作整流二極體等處使用。肖特基二極體在通信電源、變頻器等中比較常見。肖特基二極體在雙極型電晶體的開關電路裡面，通過在連接二極體來箝位。

肖特基二極體-特點

由於肖特基二極體基勢壘高度低於PN結勢壘高度，故肖特基二極體正嚮導通門限電壓和正向壓降都比PN結二極體低。由於肖特基二極體是一種多數載流子導電器件，不存在少數載流子壽命和反向恢復等問題。肖特基二極體的反向恢復時間只是肖特基勢壘電容的充、放電時間，完全不同於PN結二極體反向恢復時間。由於肖特基二極體的反向恢復電荷少，故肖特基二極體開關速度極快，開關損耗也極小，特別適合於高頻應用。

肖特基二極體-應用

肖特基二極體的結構及特點使其適合於在低壓、大電流輸出等場合用作高頻整流，在高頻率下用於檢波和混頻，肖特基二極體在高速邏輯電路中用作箝位。在IC中也常使用肖特基二極體，在高速計算機中也被廣泛採用。除了普通PN結二極體的特性參數之外，肖特基二極體用於檢波和混頻的電氣參數還包括中頻阻抗，指的就是肖特基二極體施加額定本振功率時對指定中頻所呈現的阻抗。以上就是小編對於肖特基二極體具體介紹，希望對大家有所借鑑作用。