SBD具有開關頻率高和正向壓降低等優點,但其反向擊穿電壓比較低,大多不60V,高僅約100V,以致于限制了其應用范圍。像在開關電源(SMPS)和功率因數校正(PFC)電路中功率開關器件的續流二極管、變壓器次級用100V以上的高頻整流二極管、RCD緩沖器電路中用600V~1.2kV的高速二極管以及PFC升壓用600V二極管等,只有使用快速恢復外延二極管(FRED)和超快速恢復二極管(UFRD)。UFRD的反向恢復時間Trr也在20ns以上,根本不能滿足像空間站等領域用1MHz~3MHz的SMPS需要。即使是硬開關為100kHz的SMPS,由于UFRD的導通損耗和開關損耗均較大,殼溫很高,需用較大的散熱器,從而使SMPS體積和重量增加,不符合小型化和輕薄化的發展趨勢。因此,發展100V以上的高壓SBD,一直是人們研究的課題和關注的熱點。近幾年,SBD已取得了突破性的進展,150V和200V的高壓SBD已經上市,使用新型材料制作的超過1kV的SBD也研制成功,從而為其應用注入了新的生機與活力。
肖特基二極體大的缺點是其反向偏壓較低及反向漏電流偏大,像使用硅及金屬為材料的肖特基二極體,其反向偏壓額定耐壓高只到50V,而反向漏電流值為正溫度特性,容易隨著溫度升高而急遽變大,實務設計上需注意其熱失控的隱憂。為了避免上述的問題,肖特基二極體實際使用時的反向偏壓都會比其額定值小很多。不過肖特基二極體的技術也已有了進步,其反向偏壓的額定值大可以到200V。
肖特基整流管的結構原理與PN結整流管有很大的區別通常將PN結整流管稱作結整流管,而把金屬-半導管整流管叫作肖特基整流管,采用硅平面工藝制造的鋁硅肖特基二極管也已問世,這不僅可節省貴金屬,大幅度降低成本,還改善了參數的一致性。
肖特基二極管分為有引線和表面安裝(貼片式)兩種封裝形式。的肖特基二極管通常作為高頻大電流整流二極管、續流二極管或保護二極管使用。它有單管式和對管(雙二極管)式兩種封裝形式。肖特基對管又有共陰(兩管的負極相連)、共陽(兩管的正極相連)和串聯(一只二極管的正極接另一只二極管的負極)三種管腳引出方式。肖特基二極管有單管型、雙管型和三管型等多種封裝形式,有A~19種管腳引出方式。
肖特基二極管在PCB電路設計與SMT貼片生產制造中主要應用于以下幾個方面:
電源管理:肖特基二極管可用作電源管理中的整流、限流和穩壓元件。
射頻電路:在射頻電路中,肖特基二極管可用作檢波器、混頻器和振蕩器等。
高速數字電路:在高速數字電路中,肖特基二極管可用作開關和邏輯電路中的元件。
在使用肖特基二極管時,需要注意以下幾點:
選擇合適的型號:根據實際應用場景選擇合適的肖特基二極管型號,以確保其性能滿足需求。
控制正向電流:肖特基二極管的正向電流較大時,會產生較大的熱量,需要合理控制正向電流以防止過熱損壞。
注意反向電壓:肖特基二極管的反向擊穿電壓較低,需要避免過高的反向電壓以免損壞器件。
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