肖特基二極管的優勢及應用
二極管在電子電路中的應用是非常廣泛的,作為一種導通電壓降較低、允許高速切換的二極管。肖特基二極管是金、銀、鋁、鉑等貴金屬為
正極,以N型半導體為負極,利用二者接觸面上形成的勢壘具有整流特性而制成的金屬-半導體器件。因為N型半導體中存在著大量的電子,貴金
屬中僅有極少量的自由電子,所以電子便從濃度高中向濃度低中擴散。
肖特基整流管的基本結構原理與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。
肖特基二極管是利用肖特基勢壘特性而產生的電子元件,具有以整流效應,切換的速度快。通常情況下,肖特基二極體的導通電壓非常低,
一般的二極管在電流流過時,會產生約 0.7-1.7V的電壓降,不過肖特基二極管的電壓降只有0.15-0.45 V,因此它可以提升電子系統的效率。
肖特基二極管的優勢
通常,肖特基二極管的優勢主要包括以下幾個方面:
1、 正向壓降低:肖特基二極管的正向導通門限電壓和正向壓降都比PN結二極管低,大約低0.2V,這使得肖特基二極管在正向導通時具有更低的
功耗。
2、 開關速度快:肖特基二極管是一種多數載流子導電器件,不存在少數載流子壽命和反向恢復問題。因此肖特基二極管的反向恢復時間非常短,
僅為肖特基勢壘電容的充、放電時間,這使得肖特基二極管具有非??斓拈_關速度,適用于高頻應用。
3、噪音?。号c典型的PN結二極管相比,肖特基二極管產生的不需要的噪聲更少。
4、高電流密度:肖特基二極管的耗盡區可以忽略不計,因此施加很小的電壓就足以產生大電流。這使得肖特基二極管具有高電流密度的特性,適
用于大電流應用。
5、反向恢復電荷少:由于肖特基二極管的反向恢復電荷非常少,其開關損耗也特別小。
6、低功耗特性更好:肖特基二極管將消耗更少的功率,可以輕松滿足低壓應用的要求。
肖特基二極管的應用
正是由于肖特基二極管具有上述獨特的優點,它在很多領域發揮著獨特的優勢。由于較低的正向壓降和較高的開關速度,肖特基二極管廣泛用于
多種應用,例如在功率轉換電路中作為升壓和降壓二極管。
目前,肖特基二極管仍然廣泛應用于高頻、低壓、大電流等應用上,常常作為整流二極管、續流二極管、保護二極管,小信號檢波二極管等使用,
廣泛應用于變頻器、開關電源、驅動器等電路中。由于肖特基結正向導通時沒有非平衡載流子的儲存效應,不積累電荷,肖特基二極管能在很高的頻
率,如微波波段下工作,大容量肖特基二極管應用于各種高頻電力電子電路。
幾大常見的應用場景
1、 電源管理:肖特基二極管廣泛應用于電腦電源的整機電路、筆記本電腦的電源適配器、液晶電視和液晶顯示器電源、電動車電瓶充電器等。在這
些應用中,肖特基二極管通常用作高頻、低壓、大電流整流二極管,以提高電源效率。
2、 開關電源:肖特基二極管在開關電源中也有廣泛應用,其快速的開關速度和低正向導通壓降使得它在這種應用中具有優勢。
3、 汽車電子:在汽車電子領域,肖特基二極管也有廣泛應用,如用于汽車電子控制單元(ECU)的電源管理、車燈驅動等。
4、 通信電路:在通信電路中,肖特基二極管可以用作整流二極管、續流二極管或保護二極管,以提高通信電路的性能和效率。
5、高速數字電路和射頻電路:肖特基二極管也常用于高速數字電路和射頻電路中,作為開關、整流或檢波元件。
目前,市面上超過300V-400V的肖特基二極管是很少的,一般的工作電壓在200V以內。