肖特基二极管的工作原理与应用
优点 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,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。近几年,SBD已取得了突破性的进展,150V和200V的高压SBD已经上市,使用新型材料制作的超过1kV的SBD也研制成功,从而为其应用注入了新的生机与活力。
封装 肖特基二极管的封装采用TO-220.TO-3P封装形式和表面封装形式。 在TO-220封装形式中,据其内部结构又可分为单管和对管两种,对管又可分为共阴对管、共阳对管和串联对管三种形式。如图所示。 图:肖特基二极管的引出脚方式 (a)共阳;(b)共阴;(c)、(d)串联 图所示(a)为共阳对管,即两管的正极相连。(b)为共阴对管,即两管的负极相连。(c)、(d)为串联对管。 肖特基二极管的外形如图所示。 图:肖特基二极管外形
型号 常用的 有D80-004型、MBRl545型 、MBR2535型、B82一004型等,主要参数如表3-9所示。 常用的表面封装肖特基二极管有RB型等,主要参数如表所示。 表1:常用肖特基二极管主要参数 表2:表面封装共阴对管主要参数
应用 SBD的结构及特点使其适合于在低压、大电流输出场合用作高频整流,在非常高的频率下(如X波段、C波段、S波段和Ku波段)用于检波和混频,在高速逻辑电路中用作箝位。在IC中也常使用SBD,像SBDTTL集成电路早已成为TTL电路的主流,在高速计算机中被广泛采用。 除了普通PN结二极管的特性参数之外,用于检波和混频的SBD电气参数还包括中频阻抗(指SBD施加额定本振功率时对指定中频所呈现的阻抗,一般在200Ω~600Ω之间)、电压驻波比(一般≤2)和噪声系数等。