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肖特基二極管廣泛應(yīng)用于開關(guān)電源中。電子行業(yè)的每個(gè)人都聽說過肖特基,但你真的了解肖特基的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、應(yīng)用范圍以及為什么肖特基被廣泛用于高頻開關(guān)電源嗎?然后讓樂辰帶你進(jìn)入肖特基的世界。一定要找到我們想要的答案。
二極管可根據(jù)材料分為鍺二極管、硅二極管、砷化鎵二極管等;表面接觸二極管和點(diǎn)接觸二極管,根據(jù)其核心結(jié)構(gòu);整流二極管、探測(cè)器二極管、穩(wěn)壓二極管、變?nèi)荻O管、光電二極管、lig。ht-.ting二極管、開關(guān)等,根據(jù)其用途二極管、快恢復(fù)二極管等。根據(jù)結(jié)類型可分為半導(dǎo)體結(jié)二極管和金屬半導(dǎo)體結(jié)二極管,但肖特基二極管是金屬半導(dǎo)體結(jié)二極管。
一、 肖特基二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
肖特基二極管(SBD)又稱肖特基勢(shì)壘二極管(SBD),是一種基于金屬-半導(dǎo)體接觸形成的勢(shì)壘層的低功率、超高速半導(dǎo)體二極管。它的主要特點(diǎn)是小的正向壓降(約0.45伏),短的反向恢復(fù)時(shí)間和低的開關(guān)損耗。裝置。Schottky diode在結(jié)構(gòu)和原理上與pn結(jié)二極管有很大的不同。其內(nèi)部由陽極金屬(鉬或鋁制阻擋層)、二氧化硅(SiO2)電場(chǎng)消除材料、氮外延層(砷材料)、N型硅襯底、N+陰極層和陰極金屬等構(gòu)成,如圖1所示。在N基板和陽極金屬之間形成肖特基勢(shì)壘。當(dāng)在肖特基勢(shì)壘的兩端施加正偏壓時(shí)(陽極金屬連接到電源的正電極,N型襯底連接到電源的負(fù)電極),肖特基勢(shì)壘層變窄,其內(nèi)阻減??;明智的是,如果在肖特基勢(shì)壘的兩端施加反向偏壓,肖特基勢(shì)壘層變寬,其內(nèi)阻增加。
肖特基二極管的問題是耐壓低,反向漏電流較大。目前,用于功率轉(zhuǎn)換電路的肖特基二極管的一般電平低于150V,平均電流低于100A,反向恢復(fù)時(shí)間介于10-40ns之間。肖特基二極管是理想的高頻和低壓電路。
二、肖特基二極管應(yīng)用
肖特基二極管通常用于開關(guān)電源,但性能從制造商到制造商都有很大的差別。在選擇Schottky時(shí),我們必須考慮以下參數(shù):
1、導(dǎo)通壓降VF
當(dāng)VF是二極管的正向?qū)〞r(shí),二極管兩端的電壓降增加。流過二極管的電流越大,VF越大。二極管溫度越高,VF越小。
2、反向飽和漏電流IR
IR是指在二極管兩端加反向電壓時(shí)流過二極管的電流,肖特基二極管的反向漏電流很大。
3、額定電流IF
指的是根據(jù)允許的溫度上升,當(dāng)二極管轉(zhuǎn)換為長期運(yùn)行時(shí)的平均電流值。
4. Z大浪涌電流IFSM
允許過大的正向電流。它不是一個(gè)正常的電流,而是一個(gè)瞬時(shí)電流。這個(gè)值相當(dāng)大。
5.Z大反向峰值電壓VRM
即使沒有反向電流,只要反向電壓持續(xù)升高,二極管遲早會(huì)損壞??梢蕴砑拥姆聪螂妷翰皇撬矔r(shí)電壓,而是重復(fù)的正電壓和負(fù)電壓。由于交流電壓被添加到整流器,其Z大值是一個(gè)重要因素。Z大反向峰值電壓VRM指的是通過擊穿可以避免的Z大反向電壓。目前,肖特基的Z高VRM值為150伏。
6. Z大直流反向電壓VR
上述Z大反向峰值電壓是重復(fù)峰值電壓,VR是連續(xù)直流電壓的值。對(duì)于直流電路,Z大直流反向電壓對(duì)于確定允許和上限值是重要的。
7.Z高工作頻率fM
由于PN結(jié)的結(jié)電容,當(dāng)工作頻率超過一定值時(shí),其單向電導(dǎo)率會(huì)變差。肖特基二極管的FM值高于100GHz。
8.反向恢復(fù)時(shí)間Trr
當(dāng)工作電壓從正向電壓改變?yōu)榉聪螂妷簳r(shí),二極管的理想工作條件是電流能量的瞬時(shí)截止。事實(shí)上,拖延時(shí)間通常要花一點(diǎn)時(shí)間。電流截止延遲量是反向恢復(fù)時(shí)間。雖然它直接影響二極管的開關(guān)速度,但并不一定意味著這個(gè)值很小。也就是說,當(dāng)二極管突然被導(dǎo)電反轉(zhuǎn)時(shí),反向電流大大減小到接近IR所需的時(shí)間。當(dāng)大功率開關(guān)管工作在高頻開關(guān)狀態(tài)時(shí),這個(gè)指標(biāo)是非常重要的。
9. Z大耗散功率P
當(dāng)二極管流過電流時(shí),它吸收熱量并提高其溫度。事實(shí)上,國內(nèi)外的散熱對(duì)P也有很大的影響。具體地說,二極管兩端的電壓乘以電流流動(dòng)和反向恢復(fù)損耗。
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