目录一、瞬态抑制二极管1、工作原理2、如何区分TVS单向和双向3、单/双向使用上的不同点4、TVS的选型步骤5、TVS的应用6、应用计算举例★7、Layout原则二、肖特基二极管1、概述2、肖特基二极管的主要优缺点3、使用注意事项4、肖特基二极管的应用★一、瞬态抑制二极管1、工作原理瞬态抑制二极管英文缩写TVS(Transient Voltage Suppressor)它与常见的稳压二极管的工作原理相似如果高于标志上的击穿电压TVS二极管就会导通。与稳压二极管相比TVS二极管具有更高的电流导通能力。TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时以10^(-12)S量级速度将其两极间的高阻抗变为低阻抗同时吸收高达数千瓦的浪涌功率。使两极间的电压箝位于一个安全值有效地保护电子线路中的精密元器件免受浪涌脉冲的破坏。用于吸收ESD能量、保护系统免受ESD/Surge损害的固态元件。一般用于被保护系统的前级保护电压略高于被保护系统的额定电压。2、如何区分TVS单向和双向1看型号只从型号表面我们就可以判断虽然不同品牌命名方式不同但都有规律品牌单向双向东沃电子(DOWO)电压值后不带“C”带“C”表示双向安森美(ON)封装除B以外的字母都表示单向B表示双向恩智浦(NXP)倒数第二个字母U表示单向B表示双向韦尔(WILL)除B外的其他字母B表示双向芯导(Prisemi)末尾字母U表示单向B表示双向力特(Littelfuse)电压值后带“A”电压值后带“CA”▼以威世/VISHAY说明双向TVS瞬态电压抑制二极管P6KE15CA/DO-15功率600WP4KE15CA/DO-15功率400W。SMAJ 后面的参数表示抑制电压比如SMAJ5.0A 就是5V单向瞬态电压抑制二极管如果是SMAJ5.0CA 就是5V双向瞬态电压抑制二极管。2看规格书▼一般在第一页就有3万用表测量使用万用表二极管档测量单向1边通双向2边都有电压测直流双向对称单向只有反向是雪崩击穿特性。一般 1mA电流下测量。4通过自身标记所有TVS管放大后会有根阴极线它是用来区分二极管正负极与单双向无关。3、单/双向使用上的不同点1单向用在直流双向用在交流2TVS管有单向与双向之分单向TVS管的特性与稳压二极管相似双向TVS管的特性相当于两个稳压二极管反向串联3极间电容Cj单向的比双向的大。以LRC的为例单向的电容C有65pF双向的只有15pF4USB数据线上全部采用双向5电流曲线不同。单向TVS管的电路符号与普通的稳压管相同其电压-电流特性曲线如下图所示其正向特性与普通二极管相同反向特性为典型的PN结雪崩器件。双向二极管正反向都是典型的PN结雪崩器件。具体的选型还是需要专业工程师指导经过参数领域分析后针对性选型比较安全。4、TVS的选型步骤1确定待保护电路的直流电压或持续工作电压。若为交流电应计算出最大值(有效值*1.414)。2TVS反向变位电压即最高工作电压Vrwm。选择TVS的Vrwm ≥ 上述步骤1所规定的操作电压。这就保证了在正常工作条件下TVS吸收的电流可忽略不计。如果步骤1所规定的电压 TVS的VrwmTVS将吸收大量的漏电流而处于雪崩击穿状态从而影响电路的正常工作。3最大峰值脉冲功率Pppm确定电路的干扰脉冲情况,根据干扰脉冲的波形、脉冲持续时间确定能够有效抑制该干扰的TVS峰值脉冲功率。4TVS的最大钳位电压Vc应低于被保护电路所允许的最大承受电压建议Vc ≥ 1.2*工作电压。5单极性、双极性双向TVS用于交流电或来自正负双向脉冲的场合。TVS有时也用于减少电容。如果电路只有正向电平信号那么单向TVS足够。TVS操作方式如下正向浪涌时TVS处于反向雪崩击穿状态反向浪涌时TVS类似正向偏置二极管一样导通并吸收浪涌能量。在低电容电路里情况就不是这样了应选用双向TVS以保护电路中的低电容器件免受反向浪涌的损害。6如果知道比较准确的浪涌电流Ipp那么可以利用Vc来确定其功率。如果无法确定功率的大概范围一般来说选择功率大一些比较好。图1.4.1 厂家提供的10/1000μs测试波形图1.4.2 TVS的关键参数5、TVS的应用1TVS二极管与ESD保护管TVS瞬态电压抑制电子器件遭受直接或者是间接的雷击静电放电等因素导致的浪涌电压从几伏到几千伏不等。ESD静电放电保护就是对器件静电的防护。TVS二极管和ESD二极管相比较两者的原理一样但是根据功率和封装来分就不一样。ESD主要是用来防静电防静电要求电容值低一般是在1pF3.5pF之间最好但是TVS就做不到这点因为TVS的电容值比较高。它们的应用场合也不同TVS一般用于初级和次级的保护而ESD主要用于板级的保护。选择TVS时一般看器件的封装还有功率ESD器件一般看ESD防护等级和ICE61000-4-2水平。2静电放电防护防止过压损坏的最佳保护措施是用非线性电路进行限压或钳位最常用的是专门的二极管(比如TVS管)当它们在前向偏置或处于齐纳击穿区时具有很低的阻抗。引入限压器可以快速引起某些别的事件因为通过电容放电会有大的浪涌电流经过限压器。虽然消除了高瞬态电压但代之以几个安培的浪涌电流可能会导致系统中出现其它问题。具体取决于随后路径的总阻抗浪涌电流可以达到几个安培。在为芯片设计I/O单元时经常看到4A16A的浪涌电流进入器件。处理如此巨大的瞬态浪涌电流已经成为ESD设计中的大问题。限制电压还算比较容易但形成的电流可能使系统中其它地方的电路和地发生逆转。▼被限压器强制导入地的电流将在系统的那个节点中产生感应性振铃现象。电源通常沿着地线传播并且是电源去耦电容的函数因此系统核心仍能正常工作。不过连接到电路板上的控制线可能出现混乱因为它们是相对板外的地而建立的。结果可能在某个位置发生ESD事件并致使电路板上的某个输入端看起来出现故障。图1.5.1 感应性振铃现象▲如上图通过限压器将大的浪涌电流注入到地引起PCB地的反弹表现为连接电感的一个函数。▼在许多情况下在TVS器件之前增加一些串联电阻有助于限制电流浪涌并减少地线反弹如下图所示。图1.5.2 减小地线反弹的方式3应用场合图1.5.3通常应用场合图1.5.4LIN保护(汽车电子)6、应用计算举例★▼无 TVS管 D100SMCJ30CA/宏迦橙的情况下在 CON1端加载电压48.4V确定 D100 的钳位电压。调节 VR100使得 U1A 的 3脚电压为 3.3VTSZ122IDT的输入电压Vin 在 -0.2V3.5V 之间如下图所示。有关共模电压范围的详情移步运算放大器参数详细解释与分析之7、共模抑制比CMRR★。▼SMCJ30CA 最大耗散功率Pm 6.5W如下图所示。前文已经讲过钳位电压Vc 48.4V可以流过 D100 的最大电流 6.5W/48.4V ≈ 134mA。假定峰值电压 108.4V那么落在 R101/9.1k电阻的电压 60V电阻的峰值功率 60V*134mA 8.04W。7、Layout原则▲如上图的 D1TVS管响应比压敏电阻快在浪涌的瞬间通流能力小的 TVS管会先一步动作独揽高能量的脉冲而容易过载损坏。若将 D1 移至 L1 的右侧此时电感充当退耦器件能延缓浪涌到达 TVS管的时间让通流量大的压敏电阻先动作吸收大部分的能量。TVS 再负责残余的电压实现分级防护。二、肖特基二极管1、概述1二极管的反向恢复时间▼当普通二极管施加反向电压时它有很大的反向电流。下面以 1N4004 来说其反向恢复时间为 2us在这 2us 时间内就产生了反向恢复电流。▼如果给1N4004正向外加50HZ脉冲如下图。▼当给1N4004正向施加25MHZ的脉冲时其负向电流已经不能忽略如下图。这时二极管正反方向都有电流产生已经不能体现其单向导电性所以在高频场合普通二极管将无法胜任。为了使二极管工作在高频场合肖特基博士发明了肖特基(Schottky)二极管。▼肖特基二极管也有反向恢复时间可以缩短到10ns以内如下图所示。肖特基二极管又称肖特基势垒二极管(简称SBD)它属一种低功耗、超高速半导体器件多用作高频、低压的整流二极管(如图2.4.2)、续流二极管(如图2.4.1)、保护二极管等。但是在使用过程中会发现其极易损坏。如何避免损坏也是产品设计过程中必须考虑的问题。2巧记BAT54C、54S、54A图2.1.1 BAT54二极管的识读3从开头字母判断二极管2、肖特基二极管的主要优缺点1反向恢复时间短反向恢复时间是指二极管由流过正向电流的导通状态切换到不导通状态需要的时间。由于肖特基半导体导通时只有多数载流子没有少数载流子所以理论上并没有反向恢复时间使肖特基二极管成为二极管中速度最快的一类。2正向稳态导通压降低肖特基二极管正向压降非常小一般为0.2~0.45V比快恢复二极管正向压降低很多所以自身功耗较小。3缺点▼最主要缺点是反向漏电流大其依赖于反向电压和结点温度漏电流随温度和反向电压的增加而增加。反向漏电流随温度指数增加最大漏电流与生产工艺有关。反向漏电流低的BAT54HT1图2.1.2 BAT54HT1电气参数▼反向漏电流与温度密切相关图2.1.3 BAT54HT1温度特性▼反向漏电流极低的PMEG4002EBBAT46WJ更低。图2.1.4 PMEG4002EB电气参数图2.1.5 PMEG4002EB温度特性▼如下图绿色I(PR1)显示流过肖特基二极管的电流随着温度的升高电流越来越大。图2.1.6 PMEG4002EB温度扫描分析(Multisim14仿真使用汇总)▼温度对肖特基影响举例说明一个双控电源的项目用到双肖特基BAT54C在PWR_EN2为低的情况下系统运行一段时间后突然掉电。查了半天发现A点电压只有0.5V不到无法让Q43导通。图2.1.7 BAT54C的使用分析后发现BAT54C反向导通把A点电位拉低了查看规格书漏电IR很低(2uA)最后更换为1N4148解决。事实上反向漏电流跟温度关系密切BAT54C在温度四五十度的时候漏电流就很可观了在工作电流相差不大的情况下导致“反向导通”的假象。4总结SIC二极管的开关速度几乎为零等于是没有反向恢复时间。开关辐射最小并且损耗也最小缺点就是价格昂贵。3、使用注意事项1肖特基的实际工作电流要小于肖特基的正向额定电流且不能超过额定电流的60%2肖特基的最高工作电压要小于肖特基的最高反击穿电压且不能超过额定电压的70%但肖特基的耐压也不能选择太高因为VF值会随耐压增加而增加从而功耗和成本都会相应增加3肖特基的实际工作温升值要小于肖特基的最高结温并留有余量保证其工作的稳定性4不同型号的肖特基正向压降所规定的IF(AV)也不一样需要注意IF(AV)测试温度各厂家有不同的测试标准。5肖特基不建议并联使用由半导体物理理论可以导出在静态条件下二极管的电流与电压的非线性关系为式中I为二极管电流IS为二极管反向饱和电流IS一般取8~10uAIS随温度升高而增大V是作用于二极管两端的电压VT为PN结的温度电压当量在室温条件下VT26mV。假设一般肖特基二极管导通压降为0.4V并联二极管由于制造工艺和其他因素造成正向导通压降存在0.1%的误差则两只肖特基二极管正向导通压降分别为0.4V和0.401V此时假设IS仅为2uA则由(1)式得出由计算结果可知肖特基二极管并联无法实现均流考虑到肖特基二极管最主要缺点是反向漏电流漏电流随温度和反向电压的增加而增加IS会指数级增大。同时由于肖特基二极管的负温度系数会导致正反馈最终会使一个肖特基重载一个肖特基轻载。若设计不合理会导致重载的肖特基温度过高从而容易引发系统失效。备注所谓的不建议肖特基并联使用是指在单个肖特基不能满足系统需要的情况下不能使用两个同种规格的肖特基并联若系统在仅仅使用一个肖特基时就已经满足需要此时再并联一个同样规格的肖特基效果自然更好。比如输入12V/输出5V/2.4A时使用一个SMA封装的SS54不能满足要求(封装太小、温度太高、长时间工作容易失效规格书)使用两个SMA封装的SS54并联就可能会出现上述不良情况。这种情况下使用一个SMC封装的SS54的可以满足要求。而对于使用一个SMC的SS54已经能够满足要求的条件下若再并联一个SMC封装的SS54效果肯定优于一个SMC封装的SS54。4、肖特基二极管的应用★1开关电源①导通压降低。电源电流一般比较大导通压降低意味着损失的功耗低。②响应时间短。开关电源通过开关管切换速度多在 40100KHz故肖特基二极管响应时间应越快越好。图2.4.1 并联在电路中图2.4.2 串联在电路中(详述移步电源模块设计精要)2反向电压保护▼由于流过R2的电流极低若采用自身漏电流较大的肖特基二极管(比如1N5820)如下图2.4.3加载20V电压时PR1点将几乎无电压电流直接从D1流过。图2.4.3 漏电流大的肖特基▼此时必须采用反向漏电流极低的肖特基二极管(比如上述的BAT54HT1、PMEG4002EB)如下图2.4.420V/(6.8KΩ6.8MΩ) 2.94uA故流过D1的电流几乎为零。图2.4.4 漏电流极低的肖特基▼加载反向电压仿真图2.4.5 反向保护仿真原文件移步Schottky反向漏电流仿真此种方式温度高时很不理想前文已作仿真只是一种低成本应用。▼另外可以采用电压跟随器做反向电压保护。单电源供电时Vi端加负电压Vo端输出几乎为0V仿真显示Vo 694uV(偏置电压Offset)。仿真原文件移步MCP601构成的负向电压保护。图2.4.6 运放的反向保护关于运放的详述移步运算放大器应用集粹1。3桥式整流由于其正向电压低故其自身功耗就很低。▲如上图电阻R1两端电压 14.1V稳压管D5两端电压 13V稳压管D6两端电压 5.1V共计32.2V它于C1两端电压相等。首先要有一个具体目标那些所有你认为必须前置的知识都可以在完成目标的过程中学到。觉得不错动动发财的小手点个赞哦
电子元件-TVS与肖特基二极管
目录一、瞬态抑制二极管1、工作原理2、如何区分TVS单向和双向3、单/双向使用上的不同点4、TVS的选型步骤5、TVS的应用6、应用计算举例★7、Layout原则二、肖特基二极管1、概述2、肖特基二极管的主要优缺点3、使用注意事项4、肖特基二极管的应用★一、瞬态抑制二极管1、工作原理瞬态抑制二极管英文缩写TVS(Transient Voltage Suppressor)它与常见的稳压二极管的工作原理相似如果高于标志上的击穿电压TVS二极管就会导通。与稳压二极管相比TVS二极管具有更高的电流导通能力。TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时以10^(-12)S量级速度将其两极间的高阻抗变为低阻抗同时吸收高达数千瓦的浪涌功率。使两极间的电压箝位于一个安全值有效地保护电子线路中的精密元器件免受浪涌脉冲的破坏。用于吸收ESD能量、保护系统免受ESD/Surge损害的固态元件。一般用于被保护系统的前级保护电压略高于被保护系统的额定电压。2、如何区分TVS单向和双向1看型号只从型号表面我们就可以判断虽然不同品牌命名方式不同但都有规律品牌单向双向东沃电子(DOWO)电压值后不带“C”带“C”表示双向安森美(ON)封装除B以外的字母都表示单向B表示双向恩智浦(NXP)倒数第二个字母U表示单向B表示双向韦尔(WILL)除B外的其他字母B表示双向芯导(Prisemi)末尾字母U表示单向B表示双向力特(Littelfuse)电压值后带“A”电压值后带“CA”▼以威世/VISHAY说明双向TVS瞬态电压抑制二极管P6KE15CA/DO-15功率600WP4KE15CA/DO-15功率400W。SMAJ 后面的参数表示抑制电压比如SMAJ5.0A 就是5V单向瞬态电压抑制二极管如果是SMAJ5.0CA 就是5V双向瞬态电压抑制二极管。2看规格书▼一般在第一页就有3万用表测量使用万用表二极管档测量单向1边通双向2边都有电压测直流双向对称单向只有反向是雪崩击穿特性。一般 1mA电流下测量。4通过自身标记所有TVS管放大后会有根阴极线它是用来区分二极管正负极与单双向无关。3、单/双向使用上的不同点1单向用在直流双向用在交流2TVS管有单向与双向之分单向TVS管的特性与稳压二极管相似双向TVS管的特性相当于两个稳压二极管反向串联3极间电容Cj单向的比双向的大。以LRC的为例单向的电容C有65pF双向的只有15pF4USB数据线上全部采用双向5电流曲线不同。单向TVS管的电路符号与普通的稳压管相同其电压-电流特性曲线如下图所示其正向特性与普通二极管相同反向特性为典型的PN结雪崩器件。双向二极管正反向都是典型的PN结雪崩器件。具体的选型还是需要专业工程师指导经过参数领域分析后针对性选型比较安全。4、TVS的选型步骤1确定待保护电路的直流电压或持续工作电压。若为交流电应计算出最大值(有效值*1.414)。2TVS反向变位电压即最高工作电压Vrwm。选择TVS的Vrwm ≥ 上述步骤1所规定的操作电压。这就保证了在正常工作条件下TVS吸收的电流可忽略不计。如果步骤1所规定的电压 TVS的VrwmTVS将吸收大量的漏电流而处于雪崩击穿状态从而影响电路的正常工作。3最大峰值脉冲功率Pppm确定电路的干扰脉冲情况,根据干扰脉冲的波形、脉冲持续时间确定能够有效抑制该干扰的TVS峰值脉冲功率。4TVS的最大钳位电压Vc应低于被保护电路所允许的最大承受电压建议Vc ≥ 1.2*工作电压。5单极性、双极性双向TVS用于交流电或来自正负双向脉冲的场合。TVS有时也用于减少电容。如果电路只有正向电平信号那么单向TVS足够。TVS操作方式如下正向浪涌时TVS处于反向雪崩击穿状态反向浪涌时TVS类似正向偏置二极管一样导通并吸收浪涌能量。在低电容电路里情况就不是这样了应选用双向TVS以保护电路中的低电容器件免受反向浪涌的损害。6如果知道比较准确的浪涌电流Ipp那么可以利用Vc来确定其功率。如果无法确定功率的大概范围一般来说选择功率大一些比较好。图1.4.1 厂家提供的10/1000μs测试波形图1.4.2 TVS的关键参数5、TVS的应用1TVS二极管与ESD保护管TVS瞬态电压抑制电子器件遭受直接或者是间接的雷击静电放电等因素导致的浪涌电压从几伏到几千伏不等。ESD静电放电保护就是对器件静电的防护。TVS二极管和ESD二极管相比较两者的原理一样但是根据功率和封装来分就不一样。ESD主要是用来防静电防静电要求电容值低一般是在1pF3.5pF之间最好但是TVS就做不到这点因为TVS的电容值比较高。它们的应用场合也不同TVS一般用于初级和次级的保护而ESD主要用于板级的保护。选择TVS时一般看器件的封装还有功率ESD器件一般看ESD防护等级和ICE61000-4-2水平。2静电放电防护防止过压损坏的最佳保护措施是用非线性电路进行限压或钳位最常用的是专门的二极管(比如TVS管)当它们在前向偏置或处于齐纳击穿区时具有很低的阻抗。引入限压器可以快速引起某些别的事件因为通过电容放电会有大的浪涌电流经过限压器。虽然消除了高瞬态电压但代之以几个安培的浪涌电流可能会导致系统中出现其它问题。具体取决于随后路径的总阻抗浪涌电流可以达到几个安培。在为芯片设计I/O单元时经常看到4A16A的浪涌电流进入器件。处理如此巨大的瞬态浪涌电流已经成为ESD设计中的大问题。限制电压还算比较容易但形成的电流可能使系统中其它地方的电路和地发生逆转。▼被限压器强制导入地的电流将在系统的那个节点中产生感应性振铃现象。电源通常沿着地线传播并且是电源去耦电容的函数因此系统核心仍能正常工作。不过连接到电路板上的控制线可能出现混乱因为它们是相对板外的地而建立的。结果可能在某个位置发生ESD事件并致使电路板上的某个输入端看起来出现故障。图1.5.1 感应性振铃现象▲如上图通过限压器将大的浪涌电流注入到地引起PCB地的反弹表现为连接电感的一个函数。▼在许多情况下在TVS器件之前增加一些串联电阻有助于限制电流浪涌并减少地线反弹如下图所示。图1.5.2 减小地线反弹的方式3应用场合图1.5.3通常应用场合图1.5.4LIN保护(汽车电子)6、应用计算举例★▼无 TVS管 D100SMCJ30CA/宏迦橙的情况下在 CON1端加载电压48.4V确定 D100 的钳位电压。调节 VR100使得 U1A 的 3脚电压为 3.3VTSZ122IDT的输入电压Vin 在 -0.2V3.5V 之间如下图所示。有关共模电压范围的详情移步运算放大器参数详细解释与分析之7、共模抑制比CMRR★。▼SMCJ30CA 最大耗散功率Pm 6.5W如下图所示。前文已经讲过钳位电压Vc 48.4V可以流过 D100 的最大电流 6.5W/48.4V ≈ 134mA。假定峰值电压 108.4V那么落在 R101/9.1k电阻的电压 60V电阻的峰值功率 60V*134mA 8.04W。7、Layout原则▲如上图的 D1TVS管响应比压敏电阻快在浪涌的瞬间通流能力小的 TVS管会先一步动作独揽高能量的脉冲而容易过载损坏。若将 D1 移至 L1 的右侧此时电感充当退耦器件能延缓浪涌到达 TVS管的时间让通流量大的压敏电阻先动作吸收大部分的能量。TVS 再负责残余的电压实现分级防护。二、肖特基二极管1、概述1二极管的反向恢复时间▼当普通二极管施加反向电压时它有很大的反向电流。下面以 1N4004 来说其反向恢复时间为 2us在这 2us 时间内就产生了反向恢复电流。▼如果给1N4004正向外加50HZ脉冲如下图。▼当给1N4004正向施加25MHZ的脉冲时其负向电流已经不能忽略如下图。这时二极管正反方向都有电流产生已经不能体现其单向导电性所以在高频场合普通二极管将无法胜任。为了使二极管工作在高频场合肖特基博士发明了肖特基(Schottky)二极管。▼肖特基二极管也有反向恢复时间可以缩短到10ns以内如下图所示。肖特基二极管又称肖特基势垒二极管(简称SBD)它属一种低功耗、超高速半导体器件多用作高频、低压的整流二极管(如图2.4.2)、续流二极管(如图2.4.1)、保护二极管等。但是在使用过程中会发现其极易损坏。如何避免损坏也是产品设计过程中必须考虑的问题。2巧记BAT54C、54S、54A图2.1.1 BAT54二极管的识读3从开头字母判断二极管2、肖特基二极管的主要优缺点1反向恢复时间短反向恢复时间是指二极管由流过正向电流的导通状态切换到不导通状态需要的时间。由于肖特基半导体导通时只有多数载流子没有少数载流子所以理论上并没有反向恢复时间使肖特基二极管成为二极管中速度最快的一类。2正向稳态导通压降低肖特基二极管正向压降非常小一般为0.2~0.45V比快恢复二极管正向压降低很多所以自身功耗较小。3缺点▼最主要缺点是反向漏电流大其依赖于反向电压和结点温度漏电流随温度和反向电压的增加而增加。反向漏电流随温度指数增加最大漏电流与生产工艺有关。反向漏电流低的BAT54HT1图2.1.2 BAT54HT1电气参数▼反向漏电流与温度密切相关图2.1.3 BAT54HT1温度特性▼反向漏电流极低的PMEG4002EBBAT46WJ更低。图2.1.4 PMEG4002EB电气参数图2.1.5 PMEG4002EB温度特性▼如下图绿色I(PR1)显示流过肖特基二极管的电流随着温度的升高电流越来越大。图2.1.6 PMEG4002EB温度扫描分析(Multisim14仿真使用汇总)▼温度对肖特基影响举例说明一个双控电源的项目用到双肖特基BAT54C在PWR_EN2为低的情况下系统运行一段时间后突然掉电。查了半天发现A点电压只有0.5V不到无法让Q43导通。图2.1.7 BAT54C的使用分析后发现BAT54C反向导通把A点电位拉低了查看规格书漏电IR很低(2uA)最后更换为1N4148解决。事实上反向漏电流跟温度关系密切BAT54C在温度四五十度的时候漏电流就很可观了在工作电流相差不大的情况下导致“反向导通”的假象。4总结SIC二极管的开关速度几乎为零等于是没有反向恢复时间。开关辐射最小并且损耗也最小缺点就是价格昂贵。3、使用注意事项1肖特基的实际工作电流要小于肖特基的正向额定电流且不能超过额定电流的60%2肖特基的最高工作电压要小于肖特基的最高反击穿电压且不能超过额定电压的70%但肖特基的耐压也不能选择太高因为VF值会随耐压增加而增加从而功耗和成本都会相应增加3肖特基的实际工作温升值要小于肖特基的最高结温并留有余量保证其工作的稳定性4不同型号的肖特基正向压降所规定的IF(AV)也不一样需要注意IF(AV)测试温度各厂家有不同的测试标准。5肖特基不建议并联使用由半导体物理理论可以导出在静态条件下二极管的电流与电压的非线性关系为式中I为二极管电流IS为二极管反向饱和电流IS一般取8~10uAIS随温度升高而增大V是作用于二极管两端的电压VT为PN结的温度电压当量在室温条件下VT26mV。假设一般肖特基二极管导通压降为0.4V并联二极管由于制造工艺和其他因素造成正向导通压降存在0.1%的误差则两只肖特基二极管正向导通压降分别为0.4V和0.401V此时假设IS仅为2uA则由(1)式得出由计算结果可知肖特基二极管并联无法实现均流考虑到肖特基二极管最主要缺点是反向漏电流漏电流随温度和反向电压的增加而增加IS会指数级增大。同时由于肖特基二极管的负温度系数会导致正反馈最终会使一个肖特基重载一个肖特基轻载。若设计不合理会导致重载的肖特基温度过高从而容易引发系统失效。备注所谓的不建议肖特基并联使用是指在单个肖特基不能满足系统需要的情况下不能使用两个同种规格的肖特基并联若系统在仅仅使用一个肖特基时就已经满足需要此时再并联一个同样规格的肖特基效果自然更好。比如输入12V/输出5V/2.4A时使用一个SMA封装的SS54不能满足要求(封装太小、温度太高、长时间工作容易失效规格书)使用两个SMA封装的SS54并联就可能会出现上述不良情况。这种情况下使用一个SMC封装的SS54的可以满足要求。而对于使用一个SMC的SS54已经能够满足要求的条件下若再并联一个SMC封装的SS54效果肯定优于一个SMC封装的SS54。4、肖特基二极管的应用★1开关电源①导通压降低。电源电流一般比较大导通压降低意味着损失的功耗低。②响应时间短。开关电源通过开关管切换速度多在 40100KHz故肖特基二极管响应时间应越快越好。图2.4.1 并联在电路中图2.4.2 串联在电路中(详述移步电源模块设计精要)2反向电压保护▼由于流过R2的电流极低若采用自身漏电流较大的肖特基二极管(比如1N5820)如下图2.4.3加载20V电压时PR1点将几乎无电压电流直接从D1流过。图2.4.3 漏电流大的肖特基▼此时必须采用反向漏电流极低的肖特基二极管(比如上述的BAT54HT1、PMEG4002EB)如下图2.4.420V/(6.8KΩ6.8MΩ) 2.94uA故流过D1的电流几乎为零。图2.4.4 漏电流极低的肖特基▼加载反向电压仿真图2.4.5 反向保护仿真原文件移步Schottky反向漏电流仿真此种方式温度高时很不理想前文已作仿真只是一种低成本应用。▼另外可以采用电压跟随器做反向电压保护。单电源供电时Vi端加负电压Vo端输出几乎为0V仿真显示Vo 694uV(偏置电压Offset)。仿真原文件移步MCP601构成的负向电压保护。图2.4.6 运放的反向保护关于运放的详述移步运算放大器应用集粹1。3桥式整流由于其正向电压低故其自身功耗就很低。▲如上图电阻R1两端电压 14.1V稳压管D5两端电压 13V稳压管D6两端电压 5.1V共计32.2V它于C1两端电压相等。首先要有一个具体目标那些所有你认为必须前置的知识都可以在完成目标的过程中学到。觉得不错动动发财的小手点个赞哦
