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肖特基二極管的目前趨勢

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肖特基二極管的目前趨勢

發布日期:2020-07-14 作者: 點擊:

雖然肖特基二極管已經上市有幾十年了,新的發展和產品卻不斷增強了它的特性并擴展了運用的可能性。除了太陽能電池板和轎車,它們現在也被用于筆記本電腦、智能手機和平板電腦的電池充電器。

  早在1938年,德國物理學家Walter Schottky開發了金屬-半導體觸摸的模型。與半導體-半導體觸摸相反,肖特基二極管因為資料組成的挑選方式在半導體的界面上形成了一個耗盡區而因而具有勢壘。這避免了低于特定功率閾值的電功率在金屬和半導體之間流轉。肖特基二極管因而比其他金屬-半導體二極管(例如:表現出歐姆電阻行為的歐姆觸摸)為轉移供給了更大的勢壘。

  因為這種特性,肖特基二極管首要用于以下兩個范疇:

  1)整流,即在開關電源(開關形式電源,SMPS)或電源整流器內部的溝通至直流轉化,以及直流電壓轉化;

  2)阻撓直流電流和相反極性的直流的反向流動,例如當電池插入不正確時。

  因為其較高的開關速度,肖特基二極管首要用于高達微波規模的高頻運用。這也是因為它們的低飽滿才能。因而,它們通常在開關電源中以續流二極管或整流器二極管的形式用作降低感應電壓的保護二極管,還可用作檢測電路的解調器。

  1 不同版別

  但是,并非一切的肖特基二極管都相同。例如,大多數硅用于高達250V的電壓,而砷化鎵、碳化硅或硅鍺被用作阻斷200至1700V電壓的半導體資料。硅肖特基二極管具有大約0.4V的低閾值電壓,作業電流較低時乃至低于0.1V。這遠遠低于電壓約為1V的半導體-半導體結。肖特基二極管因而能夠與硅雙極晶體管的集電極基極結并聯切換,以避免晶體管的飽滿,并且使得晶體管能夠明顯更快地切換到阻斷狀況。但是,它們具有比硅基半導體-半導體二極管更高的漏電流,并且在較高的阻斷電壓下快速導致高導通損耗。

  為了削減這些缺點,Littelfuse最近推出了兩個全新產品系列:MBR和DST功率半導體。MBR系列的整流二極管根據硅上肖特基二極管技能,不只具有低漏電流,且供給高溫電阻和低正向電壓。它們十分合適用于高頻開關電源、續流二極管、DC/DC轉化器、不間斷電源和極性保護。它們還可滿足商業和工業運用的一切一般要求。這些適用于惡劣高溫環境中的高結溫條件的二極管具有保護環,可進步強度和耐用性。開發人員常常運用MBR肖特基整流二極管,因為它們具有極快的開關特性、低正向電壓和低漏電流,并且對高結溫具有較高的阻抗。因為它們發生的熱比常規二極管要少,因而還削減了熱和電損耗。

與MBR系列比較,DST系列的肖特基勢壘整流器具有極低的正向電壓和更低的漏電流,因而具有更高體系功率。一起,它們具有較高的飽滿才能,也因而不適用于超高頻運用。否則,兩個系列具有幾乎相同的特性,也合適用于相同的運用。根據詳細運用的電路設計,它們具有多種封裝類型和單芯片或雙芯片配置可選。Littelfuse還可針對特定運用對二極管進行定制。該公司還始終如一地呼應個性化客戶在功能性、包裝和交給方面的需求,然后能夠為特定的運用狀況開發完美的解決方案。

  2 實踐運用

  肖特基二極管的典型運用包括,例如太陽能電池板或開關形式電源。原因是開關形式電源目前通常的作業頻率高于20kHz,有時在較小的運用中乃至高達200kHz。因而,雖然DST有所普及,但在該范疇首要運用的是MBR二極管。今天,開關電源正越來越多地被用來將溝通電轉化為直流電,包括筆記本電腦和平板電腦的電源適配器、智能手機的USB充電器、臺式電腦、網絡設備、機頂盒、無線路由器和許多其他設備的內置電源。假如某件設備具有其運轉所需的處理器或存儲器單元并且由溝通電供電(例如經過家中的插座或車中的溝通發電機),那么通常設備的是開關電源。

  電源整流器因而首要用于電源運用中,在這些運用中來自溝通發電機的溝通電有必要為后面的各種設備轉化為5V、9V、16V 或24V的直流電。在轎車中,直流到直流電源將電池的12V或24V電流轉化為轎車中各種器材所用的5V、9V、16V或其他電壓的直流電。雖然電流及其電壓的可靠轉化通常是直流至溝通或直流至直流電源和其他電氣設備的首要方針,避免逆流卻是太陽能模塊的方針。由半導體資料制成的太陽能電池因供給的能量(例如,來自太陽的電磁輻射)而發生自由的電荷載子。為了從這些電荷載子中發生電流,正負電荷的載子有必要朝向不同的方向。這通常是運用內部電場來完成的,而內部電場能夠經過半導體-半導體或金屬-半導體結來發生。后者因為其較低的正向電壓降能夠更好地避免可能的回流,然后避免整流器的功率損耗。

  MBR肖特基二極管曩昔在一切運用中主導了市場,因為它們更容易出產且更便宜。遠東制造商尤其能夠以極低的價格供給這些器材。但是,質量要求、耐久性、反抗惡劣環境以及個性化調整正在起著越來越重要的效果;因而,挑選價格更高的產品通常在長遠看來更具報答性。此外,DST二極管的運用也變得愈加頻繁,因為雖然其制造進程雜亂,但比起MBR版別來也并不是貴得多,并且因為它們更高的體系功率可確保更快的投資報答。經過運用改進的技能也逐步解決了極高頻率運用的問題;由此看來,DST正在征服越來越多的運用范疇。

本文網址:http://www.sui-law.com/news/612.html

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