提到低功耗、大電流、超高速半導(dǎo)體器件,很多工程師同學(xué)肯定能首先想到肖特基二極管(SBD)。但是你真的會用肖特基二極管嗎?和其他的二極管比起來,肖特基二極管又有什么特別之處呢?下面一起來劃重點吧。
肖特基二極管的關(guān)鍵參數(shù)
肖特基二極管廣泛應(yīng)用于開關(guān)電源、變頻器、驅(qū)動器等電路中。在不同的應(yīng)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,在選用肖特基二極管時,下面這些關(guān)鍵參數(shù)需要綜合考慮。
1、導(dǎo)通壓降VF
VF為二極管正向?qū)〞r二極管兩端的壓降二極管,當(dāng)通過二極管的電流越大,VF越大;當(dāng)二極管溫度越高時,VF越小。
2、反向飽和漏電流IR
IR指在二極管兩端加入反向電壓時,流過二極管的電流,肖特基二極管反向漏電流較大,選擇肖特基二極管是盡量選擇IR較小的二極管。
3、額定電流IF
指二極管長期運行時,根據(jù)允許溫升折算出來的平均電流值。
4. 最大浪涌電流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(dāng)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,遲早會使二極管損壞。這種能加上的反向電壓,不是瞬時電壓,而是反復(fù)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(guī)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。
廣告“靈芝袍子粉”被曝光了!長期喝它,人的體質(zhì)發(fā)生了驚人的變化!6. 最大直流反向電壓VR
上述最大反向峰值電壓是反復(fù)加上的峰值電壓,VR是連續(xù)加直流電壓時的值。用于直流電路,最大直流反向電壓對于確定允許值和上限值是很重要的.
7.最高工作頻率fM
由于PN結(jié)的結(jié)電容存在,當(dāng)工作頻率超過某一值時,它的單向?qū)щ娦詫⒆儾?。肖特?strong>二極管的fM值較高,最大可達100GHz。
8.反向恢復(fù)時間Trr
當(dāng)工作電壓從正向電壓變成反向電壓時,二極管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(fù)時間。雖然它直接影響二極管的開關(guān)速度,但不一定說這個值小就好。也即當(dāng)二極管由導(dǎo)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(guān)管工作在高頻開關(guān)狀態(tài)時,此項指標至為重要。
9. 最大耗散功率P
二極管中有電流流過,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管兩端的電壓乘以流過的電流加上反向恢復(fù)損耗。
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肖特基二極管的選型要點
要根據(jù)開關(guān)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管種類。
1.在一般的設(shè)計中,我們要留出一定的余量
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(guān)電源中,假定一產(chǎn)品:輸入電壓VIMAX=350VDC,輸出電壓VO=5V,電流IO=1A。根據(jù)計算公式,要求整流二極管的反向電壓 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為最大占空比
假設(shè),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(chǎn)品為風(fēng)扇冷卻,則管子可以把余量留小一些。TO220、TO3P封裝的管子有全包封、半包封之分這要根據(jù)具體情況選用。半包封管子的散熱優(yōu)于全包封的管子,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%的余量。
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