Điểm ứng Dụng Diode Schottky - Kiến Thức - GNS Components Limited

Điốt Schottky được sử dụng rộng rãi trong việc chuyển đổi nguồn cung cấp năng lượng. Mọi người trong ngành công nghiệp điện tử đều đã nghe nói về Schottky, nhưng chúng ta có thực sự hiểu cấu trúc bên trong, phạm vi ứng dụng của Schottky và tại sao Schottky được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng tần số cao. Chuyển đổi nguồn điện? Vì vậy, hãy bước vào thế giới của Schottky và tìm câu trả lời chúng tôi muốn.

Có nhiều loại điốt: điốt Germanium, điốt silicon, điốt gallium arsenide, vv theo vật liệu; có thể được chia thành các điốt tiếp xúc bề mặt và điốt tiếp xúc điểm theo cấu trúc khuôn; có thể được chia thành các điốt chỉnh lưu, điốt phát hiện theo các mục đích khác nhau, điốt Zener, varactors, photodiodes, điốt phát sáng, điốt chuyển mạch, điốt phục hồi nhanh, v.v.; theo loại mối nối có thể được chia thành điốt tiếp giáp bán dẫn và điốt tiếp giáp bán dẫn kim loại, nhưng điốt Schottky thuộc về mối nối bán dẫn kim loại Loại diode.

Đầu tiên, cấu trúc bên trong của diode Schottky

Điốt Schottky, còn được gọi là điốt rào cản Schottky (SBD), là điốt dựa trên một lớp rào cản được hình thành bởi sự tiếp xúc kim loại với chất bán dẫn. Hình 1 cho thấy tính năng chính của truyền qua chuyển tiếp. Nhỏ hơn (khoảng 0,45V), thời gian phục hồi ngược ngắn và tổn thất chuyển mạch thấp, là một thiết bị bán dẫn công suất thấp, tốc độ cực cao. Diode Schottky có cấu trúc khác với diode tiếp giáp PN. Bên trong của nó được làm bằng kim loại cực dương (một lớp rào cản làm bằng vật liệu như molypden hoặc nhôm), vật liệu loại bỏ điện trường silicon dioxide (SiO2) và N- Lớp epitaxit (vật liệu arsenic), silicon loại N chất nền, lớp catốt N + và kim loại catốt được hình thành như thể hiện trong hình. Một rào cản Schottky được hình thành giữa chất nền loại N và kim loại cực dương. Khi phân cực thuận được áp dụng cho cả hai đầu của hàng rào Schottky (kim loại cực dương được kết nối với điện cực dương của nguồn cung cấp và chất nền loại N được kết nối với điện cực âm của nguồn cung cấp năng lượng), lớp rào cản Schottky là thu hẹp, và kháng chiến nội bộ trở nên nhỏ; Khi một thiên vị ngược được áp dụng trên hàng rào Schottky, lớp rào cản Schottky trở nên rộng hơn và sức cản bên trong của nó trở nên lớn hơn.

Vấn đề với điốt Schottky là điện áp chịu được tương đối thấp và dòng rò ngược tương đối lớn. Hiện tại, mức chung của diode Schottky được sử dụng trong mạch chuyển đổi nguồn là điện áp chịu được dưới 150V, dòng trung bình dưới 100A và thời gian phục hồi ngược là từ 10 đến 40ns. Điốt Schottky là lý tưởng để sử dụng trong các mạch điện áp cao và tần số thấp.

Thứ hai, ứng dụng Schottky diode

Điốt Schottky thường được sử dụng trong việc chuyển đổi nguồn cung cấp năng lượng, nhưng do các nhà sản xuất khác nhau và các lý do khác, hiệu suất rất khác nhau. Khi chúng ta chọn Schottky, chúng ta phải xem xét các tham số sau

1, VF giảm điện áp dẫn

VF là điện áp rơi trên diode khi diode được chuyển tiếp. Dòng điện qua diode càng lớn thì VF càng lớn; nhiệt độ diode càng cao, VF càng nhỏ.

2. IR rò rỉ bão hòa hiện tại

IR dùng để chỉ dòng điện chạy qua diode khi điện áp ngược được đặt trên diode. Các diode Schottky có một dòng rò ngược lớn. Chọn một diode Schottky là chọn một diode có IR nhỏ hơn.

3, xếp hạng IF hiện tại

Đề cập đến giá trị hiện tại trung bình được tính từ mức tăng nhiệt độ cho phép khi diode hoạt động lâu dài.

4. IFSM tăng đột biến tối đa

Quá dòng hiện tại được phép chảy. Nó không phải là một dòng điện bình thường, mà là một dòng điện tức thời, khá lớn.

5. Điện áp cực đại đảo ngược tối đa VRM

Ngay cả khi không có dòng điện ngược, miễn là điện áp ngược được tăng liên tục, diode sẽ bị hỏng sớm hay muộn. Điện áp ngược có thể được áp dụng không phải là điện áp tức thời, mà là điện áp đảo ngược được thêm vào nhiều lần. Vì bộ chỉnh lưu được cung cấp một điện áp xoay chiều, giá trị tối đa của nó là một yếu tố quan trọng được chỉ định. Điện áp cực đại đảo ngược tối đa VRM đề cập đến điện áp ngược cực đại có thể được áp dụng để tránh sự cố. Hiện tại, giá trị VRM cao nhất của Schottky là 150V.

6. Điện áp ngược DC tối đa

Điện áp cực đại đảo ngược cực đại là điện áp cực đại được áp dụng nhiều lần và VR là giá trị khi điện áp DC được áp dụng liên tục. Đối với các mạch DC, điện áp ngược DC tối đa rất quan trọng để xác định giới hạn cho phép và giới hạn trên.

7. Tần số làm việc tối đa fM

Do điện dung đường giao nhau của đường giao nhau PN, khi tần số hoạt động vượt quá một giá trị nhất định, độ dẫn đơn hướng của nó sẽ suy giảm. Điốt Schottky có giá trị fM cao lên đến 100 GHz.

8. Thời gian phục hồi ngược Trr

Khi điện áp hoạt động thay đổi từ điện áp chuyển tiếp sang điện áp ngược, hoạt động lý tưởng của diode là dòng điện có thể được tắt ngay lập tức. Trong thực tế, nó thường mất một chút chậm trễ. Số tiền xác định độ trễ cắt hiện tại là thời gian phục hồi ngược. Mặc dù nó ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ chuyển mạch của diode, nhưng điều đó không nhất thiết có nghĩa là giá trị này nhỏ. Đó là, khi diode bị đảo ngược đột ngột do dẫn, dòng ngược bị suy giảm rất nhiều đến thời gian cần thiết để tiếp cận IR. Chỉ báo này rất quan trọng khi công tắc công suất cao đang hoạt động ở trạng thái công tắc tần số cao.

9. Tản điện tối đa P

Khi một dòng điện chạy qua diode, nó sẽ hấp thụ nhiệt và tăng nhiệt độ của nó. Trong thực tế, điều kiện tản nhiệt bên ngoài cũng có ảnh hưởng rất lớn đến P. Cụ thể, điện áp đặt trên diode được nhân với dòng điện chạy qua cộng với tổn thất phục hồi ngược.

Thứ ba, so sánh diode phục hồi nhanh và Schottky

Diode phục hồi nhanh là một diode có thời gian phục hồi ngược ngắn (dưới 5us) và điện áp chuyển tiếp của nó cao hơn so với diode thông thường (0,8 ~ 2V). Điện áp chịu được đảo ngược là dưới 1200V, có thể được chia thành phục hồi nhanh và cực nhanh. Phục hồi, sau này có thể đạt dưới 100ns.

Thời gian phục hồi ngược của diode Schottky là dưới 10ns, dòng rò ngược lớn, điện áp chịu được thấp, thường dưới 150V cho các ứng dụng điện áp thấp.

Sự khác biệt giữa diode Schottky và diode phục hồi nhanh là thời gian phục hồi của cái trước nhỏ hơn khoảng một trăm lần so với cái sau và thời gian phục hồi ngược của cái trước là khoảng vài nano giây. Ưu điểm của trước đây là tiêu thụ điện năng thấp, dòng điện cao và tốc độ cực cao; cái sau có tốc độ chuyển mạch cao, và cũng có thể có được điện áp chịu được cao, và rò rỉ ngược lại nhỏ, và có thể được sử dụng trong trường hợp điện áp cao và tần số cao. .

Ngoài ra, điốt Schottky có dung sai ESD thấp hơn so với điốt phục hồi nhanh.