肖特基二极管的特性关系和正确合理的选型

2018-12-14 14:03:06 2356 肖特基二极管

0 ` 　　我们所熟知的肖特基二极管被广泛应用于各种电路中，但我们真正了解肖特基二极管的某些特性关系吗?如肖特基二极管导通电压和反向漏电流与导通电流、环境温度存在什么样的关系等，今天就让立深鑫带领大家来扒扒很多数据手册中很少提起的特性关系和正确合理的选型。　　1、正向导通压降与导通电流的关系　　在肖特基二极管两端加正向偏置电压时，其内部电场区域变窄，可以有较大的正向扩散电流通过PN结。只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V)以后，肖特基二极管才能真正导通。但肖特基二极管的导通压降是恒定不变的吗?它与正向扩散电流又存在什么样的关系?通过下图1的测试电路在常温下对型号为SM360A的肖特基二极管进行导通电流与导通压降的关系测试，可得到如图2所示的曲线关系：正向导通压降与导通电流成正比，其浮动压差为0.2V。从轻载导通电流到额定导通电流的压差虽仅为0.2V，但对于功率肖特基二极管来说它不仅影响效率也影响肖特基二极管的温升，所以在价格条件允许下，尽量选择导通压降小、额定工作电流较实际电流高一倍的肖特基二极管。　　2、正向导通压降与环境的温度的关系　　在我们开发产品的过程中，高低温环境对电子元器件的影响才是产品稳定工作的最大障碍。环境温度对绝大部分电子元器件的影响无疑是巨大的，肖特基二极管当然也不例外，在高低温环境下通过对SM360A的实测数据表1与图3的关系曲线可知道：肖特基二极管的导通压降与环境温度成反比。在环境温度为-45℃时虽导通压降最大，却不影响肖特基二极管的稳定性，但在环境温度为75℃时，外壳温度却已超过了数据手册给出的125℃，则该肖特基二极管在75℃时就必须降额使用。这也是为什么开关电源在某一个高温点需要降额使用的因素之一。　　3、肖特基二极管漏电流与反向电压的关系　　在肖特基二极管两端加反向电压时，其内部电场区域变宽，有较少的漂移电流通过PN结，形成我们所说的漏电流。漏电流也是评估肖特基二极管性能的重要参数，肖特基二极管漏电流过大不仅使其自身温升高，对于功率电路来说也会影响其效率，不同反向电压下的漏电流是不同的，关系如图4所示：反向电压愈大，漏电流越大，在常温下肖特基二极管的漏电流可忽略。　　4、肖特基二极管漏电流与环境温度的关系　　其实对肖特基二极管漏电流影响最大的还是环境温度，下图5是在额定反压下测试的关系曲线，从中可以看出：温度越高，漏电流越大。在75℃后成直线上升，该点的漏电流是导致肖特基二极管外壳在额定电流下达到125℃的两大因素之一，只有通过降额反向电压和正向导通电流才能降低肖特基二极管的工作温度。　　5、肖特基二极管反向恢复时间　　如图6所示，肖特基二极管的反向恢复时间为电流通过零点由正向转换成反向，再由反向转换到规定低值的时间间隔，实际上是释放肖特基二极管在正向导通期间向PN结的扩散电容中储存的电荷。反向恢复时间决定了肖特基二极管能在多高频率的连续脉冲下做开关使用，如果反向脉冲的持续时间比反向恢复时间短，则肖特基二极管在正向、反向均可导通就起不到开关的作用。PN结中储存的电荷量与反向电压共同决定了反向恢复时间，而在高频脉冲下不但会使其损耗加重，也会引起较大的电磁干扰。所以知道肖特基二极管的反向恢复时间正确选择肖特基二极管和合理设计电路是必要的，选择肖特基二极管时应尽量选择PN结电容小、反向恢复时间短的，但大多数厂家都不提供该参数数据。 ` 0
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