肖特基二极管的作用
肖特基二极管的作用 - 电子发烧友网(共两页)
肖特基二极管是近年来问世的低功耗、大电流、超高速半导体器件。其反向恢复时间极短(可以小到几纳秒),正向导通压降仅0.4V左右,而整流电流却可达到几千毫安。这些优良特性是快恢复二极管所无法比拟的
肖特基二极管作用
肖特基(Schottky)二极管,又称肖特基势垒二极管(简称 SBD),它属一种低功耗、超高速半导体器件。最显著的特点为反向恢复时间极短(可以小到几纳秒)即二极管由流过正向电流的导通状态,切换到不导通状态所需的时间,正向导通压降仅0.4V左右。其多用作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管,也有用在微波通信等电路中作整流二极管、小信号检波二极管使用。在通信电源、变频器等中比较常见。
一个典型的应用,是在双极型晶体管 BJT 的开关电路里面, 通过在 BJT 上连接 Shockley 二极管来箝位,使得晶体管在导通状态时其实处于很接近截止状态,从而提高晶体管的开关速度。这种方法是 74LS,74ALS,74AS 等典型数字 IC 的 TTL内部电路中使用的技术。
肖特基(Schottky)二极管的最大特点是正向压降 VF 比较小。在同样电流的情况下,它的正向压降要小许多。另外它的恢复时间短。它也有一些缺点:耐压比较低,漏电流稍大些。选用时要全面考虑。
肖特基二极管一般用在电源次级输出整流上面。
作用还是整流,其优势是正向压降低,反向恢复时间快,所以整体损耗会比其他的二极管低很多。
B5819W为集电极电流1A 基极电压40V的贴片肖特基管,1N5819为参数相同的插件式肖特基管,两个管只是封装不同。简单来说就是一个是贴片的 一个是插接件式的。
肖特基二极管是利用金属-半导体接面作为肖特基势垒,以产生整流的效果,和一般二极管中由半导体-半导体接面产生的P-N接面不同。肖特基势垒的特性使得肖特基二极管的导通电压降较低,而且可以提高切换的速度。
肖特基二极体的导通电压非常低。一般的二极管在电流流过时,会产生约0.7-1.7伏特的电压降,不过肖特基二极管的电压降只有0.15-0.45伏特,因此可以提升系统的效率。
肖特基二极管和一般整流二极管最大的差异在于反向恢复时间,也就是二极管由流过正向电流的导通状态,切换到不导通状态所需的时间。一般整流二极管的反向恢复时间大约是数百nS,若是高速二极管则会低于一百nS,肖特基二极管没有反向恢复时间,因此小信号的肖特基二极管切换时间约为数十pS,特殊的大容量肖特基二极管切换时间也才数十pS。由于一般整流二极管在反向恢复时间内会因反向电流而造成EMI噪声。肖特基二极管可以立即切换,没有反向恢复时间及反相电流的问题。
SBD具有开关频率高和正向压降低等优点,但其反向击穿电压比较低,大多不高于60V,最高仅约100V,以致于限制了其应用范围。像在开关电源(SMPS)和功率因数校正(PFC)电路中功率开关器件的续流二极管、变压器次级用100V以上的高频整流二极管、RCD缓冲器电路中用600V~1.2kV的高速二极管以及PFC升压用600V二极管等,只有使用快速恢复外延二极管(FRED)和超快速恢复二极管(UFRD)。目前UFRD的反向恢复时间Trr也在20ns以上,根本不能满足像空间站等领域用1MHz~3MHz的SMPS需要。即使是硬开关为100kHz的SMPS,由于UFRD的导通损耗和开关损耗均较大,壳温很高,需用较大的散热器,从而使SMPS体积和重量增加,不符合小型化和轻薄化的发展趋势。因此,发展100V以上的高压SBD,一直是人们研究的课题和关注的热点。
SBD的主要优点包括两个方面:
1)由于肖特基势垒高度低于PN结势垒高度,故其正向导通门限电压和正向压降都比PN结二极管低(约低0.2V)。
2)由于SBD是一种多数载流子导电器件,不存在少数载流子寿命和反向恢复问题。SBD的反向恢复时间只是肖特基势垒电容的充、放电时间,完全不同于PN结二极管的反向恢复时间。由于SBD的反向恢复电荷非常少,故开关速度非常快,开关损耗也特别小,尤其适合于高频应用。
但是,由于SBD的反向势垒较薄,并且在其表面极易发生击穿,所以反向击穿电压比较低。由于SBD比PN结二极管更容易受热击穿,反向漏电流比PN结二极管大。
如果觉得《肖特基二极管的作用》对你有帮助,请点赞、收藏,并留下你的观点哦!