一起學習「肖特基二極體」的工作的原理和特性

2020-12-03 電子通信和數學

正如大家所知道,普通二極體是一種非常有用的電子元件,通過向陽極施加正向電壓並向陰極施加負電壓,電流將流過它。

如果我們將陰極和陽極兩側的電壓反向,則沒有電流流過二極體,這使得它適合反向電壓保護,或者將交流電整流為直流電,這些概念上篇文章已經說得很清楚了。但是有兩種很常用的二極體類型,肖特基二極體和齊納二極體(穩壓二極體)

我們了解這兩種二極體類型有何不同,以及它在電路中的作用,我們先從肖特基二極體開始

以IN5818為例其中一項就是傳導損耗低,正如前面提到的當電流通過二極體時。它總是會產生正向壓降

普通二極體中,以我們常見的IN4007為例(橋式整流電路中使用),給它通1A的電流,產生0.87V的壓降。

功率損耗明顯為0.87W,且二極體的溫度升高了

如果我們用肖特基二極體搭建同樣的電路,肖特基二極體的電壓僅為0.45V,僅產生0.45W的功率損耗,並且僅達到50度的溫度。

所以肖特基二極體的重要優點是低正向電壓降,這或多或少與低傳導損耗密切相關,這使得它們對於反向電壓保護非常有用。

肖特基二極體的第二大優是有非常快的開關速度和高頻工作

我們來看一個升壓轉換器,它的工作是包括用一個線圈,一個MOS管,一個二極體和一個電容組成的簡化示意圖(了解開關電源的夥伴,這是最基本的升壓原理哦)

它將一個低直流電壓提升到一個更高的直流電壓,線圈在MOS管閉合時基本上存儲能量,然後在MOS管斷開時釋放它,從而在輸出端產生較高的電壓。

這樣的升壓電路,你必須選用高頻來實現這一點

如果我們使用普通的二極體例如IN4007,整流來自頻率發生器的正弦電壓,我們可以看到它在1KHz以下的頻率工作得很好

但一旦我們達到大約5KHz,二極體就開始明顯的導通負半波,這在我們的升壓轉換器等開關電源中是不能使用的

如果我們使用肖特基二極體,我們看到直到100KHz以及更高整流都沒有問題,這對於升壓轉換器是強制性的,因為它使用的頻率高達1,2MHz

結果表明,肖特基二極體的正向壓降很低,開關速度很快。與傳統二極體相比,唯一的缺點就是它們的反向電壓很低,並且它們的反向漏電流可以達到相當高的值,但這對電路影響不大。

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