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一文读懂肖特基二极管的原理、优势缺点及应用 - 电子 …

浏览次数:    时间:2018-12-03

肖特基整流管仅用一种载流子(电子)输送电荷,在势垒外侧无过剩少数载流子的积累,因此,不存在电荷储存问题(Qrr0),使开关特性获得时显改善。其反向恢复时间已能缩短到10ns以内。但它的反向耐压值较低,一般不超过去时100V。因此适宜在低压、大电流情况下工作。利用其低压降这特点,能提高低压、大电流整流(或续流)电路的效率。肖特基二极体最大的缺点是其反向偏压较低及反向漏电流偏大,像使用硅及金属为材料的肖特基二极管,其反向偏压额定耐压最高只到 50V,而反向漏电流值为正温度特性,容易随着温度升高而急遽变大,实务设计上需注意其热失控的隐忧。为了避免上述的问题,肖特基二极体实际使用时的反向偏压都会比其额定值小很多。当然,随着工艺技术和肖特基二极管技术的进步,其反向偏压的额定值也再提高。肖特基二极管应用广泛,特别是在开关电源当中。在不同的应用中,需要考虑不同的因素,而且,不同的器件在性能上也有差别,因此,在选用肖特基二极管时,下面这些参数需要综合考虑。即使没有反向电流,只要不断地提高反向电压,迟早会使二极管损坏。这种能加上的反向电压,不是瞬时电压,而是反复加上的正反向电压。因给整流器加的是交流电压,它的最大值是规定的重要因子。最大反向峰值电压VRM指为避免击穿所能加的最大反向电压。目前肖特基最高的VRM值为150V。当工作电压从正向电压变成反向电压时,二极管工作的理想情况是电流能瞬时截止。实际上,一般要延迟一点点时间。决定电流截止延时的量,就是反向恢复时间。虽然它直接影响二极管的开关速度,但不一定说这个值小就好。也即当二极管由导通突然反向时,反向电流由很大衰减到接近IR时所需要的时间。大功率开关管工作在高频开关状态时,此项指标至为重要。开关电源有高频变压器、高频电容、高反压大功率晶体管、功率整流二极管、控制IC等主要部件组成。次级整流二极管作为耗能部件,损耗大,(约占电源功耗的30%),发热高,它的选用对电源的整机效率和可靠性指标是非常关键的因素,这就要求整流二极管在高速大电流工作状态下应具有正向压降VF小、反向反向漏电IR小、恢复时间Trr短的特性。由于高频变压器的漏电感和管子的结电容在截止时形成一个谐振电路,它可导致瞬时过压振荡。因此,有必要在电源输出中设置RC缓冲器以保护管子的安全。另外,RC网络还可减少输出噪声,减少管子的热耗,提高产品的效率和可靠性。如上图所示。

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