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肖特基二极管原理和应用

文章出处:guo69 发布时间: 2012/08/10 | 7672 次阅读

  一、肖特基二极管简介

  肖特基二极管是德国科学家肖特基(Schottky)1938年发明的。肖特基二极管与普通的PN结二极管不同。是使用N型半导体材料与金属在一起结合形成金属一半导体结。肖特基二极管比普通二极管有正向压降低、反向电荷恢复时间短(10ns以内)等优点。

  应用特点:适合于高频、大电流、低电压整流电路以及微波电子混频电路、检波电路、高频数字逻辑电路等。

  二、肖特基产品特性

  1.肖特基二极管的正向压降比快恢复二极管正向压降低很多,所以自身功耗较小,效率高。2.由于反向电荷恢复时间极短,所以适宜工作在高频状态下。3.能耐受高浪涌电流。4.以前的肖特基管反向耐压一般在200V以下,但现在最新技术可以做到高达1000V的产品,市场应用前景十分广阔。5.目前市场上常见的肖特基管最高结温分100℃、125℃、150%、175℃几种(结温越高表示产品抗高温特性越好。即工作在此温度以下不会引起失效)。

  三、肖特基二极管结构

  肖特基二极管在结构原理上与。PN结二极管有很大区别,它的内部是由阳极金属(金、银、铝、钼、铂等材料制造成阻挡层)、二氧化硅消除边缘区域的电场(提高管子耐压)、N一外延层、N型硅基片、N+阴极层及阴极金属等构成。如图1和图2所示,在N型基片和阳极金属之间形成肖特基势垒。

表1

  常见肖特基二极管剖视图见图

肖特基二极管剖视图

  四、肖特基产品应用

  本文只介绍工作于高频大电流环境下的整流。

  这里示出应用于电脑电源的整机电路,见图4.T3次级部分的整流管就用了肖特基管。此外,肖特基管还广泛用于笔记本电脑的电源适配器、液晶电视和液晶显示器电源、电动车电瓶充电器以及数字卫星接收机和机顶盒的电源等等。由于篇幅所限,无法一一刊登。

图3

图4

  五、肖特基产品应用注意

  应小于肖特基二极管的正向额定电流IF.2.应用电路的峰值工作电压应小于肖特基二极管的最高反向击穿电压Vrrm.3.应用电路内的肖特基二极管的实际工作温升应小于肖特基二极管的最高结温Tjmax.4.对于比较苛刻的环境,为了保证可靠性,肖特基二极管应降额使用。5.对于浪涌电压或浪涌电流比较大的应用电路应该加抑制和吸收电路。6.肖特基二极管的代换尽量选用原型号、因为不同的型号的肖特基正向压降VF和反向击穿电压VR、反向漏电流IR都不同。表1是MBR2040MBR2060MBR20100MBR20150、MBR20200的参数比较。例如:用MBR20100代换MBR2040,虽然MBR20100的反向击穿电压比MBR2040高,似乎代换没问题。但是MBR20100的正向压降比MBR2040高,假如应用在电脑机箱电源电路中会造成+5V和+12V电压偏离正常值过多,另外功耗会比原来增大。

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