「云汉芯城ICkey」肖特基二极管原理及结构( 二 )
3、额定电流IF
指二极管长期运行时 ， 根据允许温升折算出来的平均电流值 。
4.最大浪涌电流IFSM
允许流过的过量的正向电流 。 它不是正常电流 ， 而是瞬间电流 ， 这个值相当大 。
5.最大反向峰值电压VRM
即使没有反向电流 ， 只要不断地提高反向电压 ， 迟早会使二极管损坏 。 这种能加上的反向电压 ， 不是瞬时电压 ， 而是反复加上的正反向电压 。 因给整流器加的是交流电压 ， 它的最大值是规定的重要因子 。 最大反向峰值电压VRM指为避免击穿所能加的最大反向电压 。 目前肖特基最高的VRM值为150V 。
6.最大直流反向电压VR
上述最大反向峰值电压是反复加上的峰值电压 ， VR是连续加直流电压时的值 。 用于直流电路 ， 最大直流反向电压对于确定允许值和上限值是很重要的 。
7.最高工作频率fM
由于PN结的结电容存在 ， 当工作频率超过某一值时 ， 它的单向导电性将变差 。 肖特基二极管的fM值较高 ， 最大可达100GHz 。
【「云汉芯城ICkey」肖特基二极管原理及结构】8.反向恢复时间Trr
当工作电压从正向电压变成反向电压时 ， 二极管工作的理想情况是电流能瞬时截止 。 实际上 ， 一般要延迟一点点时间 。 决定电流截止延时的量 ， 就是反向恢复时间 。 虽然它直接影响二极管的开关速度 ， 但不一定说这个值小就好 。 也即当二极管由导通突然反向时 ， 反向电流由很大衰减到接近IR时所需要的时间 。 大功率开关管工作在高频开关状态时 ， 此项指标至为重要 。
9.最大耗散功率P
二极管中有电流流过 ， 就会吸热 ， 而使自身温度升高 。 在实际中外部散热状况对P也是影响很大 。 具体讲就是加在二极管两端的电压乘以流过的电流加上反向恢复损耗 。
肖特基二极管在开关电源中的应用
开关电源有高频变压器、高频电容、高反压大功率晶体管、功率整流二极管、控制IC等主要部件组成 。 次级整流二极管作为耗能部件 ， 损耗大 ， （约占电源功耗的30%） ， 发热高 ， 它的选用对电源的整机效率和可靠性指标是非常关键的因素 ， 这就要求整流二极管在高速大电流工作状态下应具有正向压降VF小、反向反向漏电IR小、恢复时间Trr短的特性 。
对于低压大电流的高频整流 ， 肖特基二极管是最佳的选择（这时由于其反向耐压较低） ， 最常用的是作为±5V、±12V、±15V的整流输出管 。 （如计算机电源的+5V输出大多采用SR3040 ， +12V输出采用SR1660）再加上肖特基二极管的正向压降VF与结温TJ呈现负温度系数 ， 所以用其制造的开关电源效率高 ， 温升低 ， 噪声小 ， 可靠性高 。
下面是在具体应用中应注意的问题：1.肖特基二极管的选型要根据开关电源所要输出的电压VO、电流IO、散热情况、负载情况、安装要求、所要求的温升等确定所要选用的肖特基二极管种类 。
在一般的设计中 ， 我们要留出一定的余量 。 比如 ， VR只用到其额定值的80%以下（特殊情况下可控制到50%以下） ， IF用到其额定值的40%以下 。
在单端反激（FLY-BACK）开关电源中 ， 假定一产品：输入电压VIMAX=350VDC ， 输出电压VO=5V ， 电流IO=1A 。 如图所示 。
根据计算公式 ， 要求整流二极管的反向电压VR、正向电流IF满足下面的条件：
VR≥2VI×NS/NP
IF≥2IO/（1-θMAX）
其中：
NS/NP为变压器次、初级匝比
θMAX为最大占空比
假设 ， NS/NP=1/20 ， θMAX=0.35
则VR≥2×350/20=35（V）
IF≥2×1/（1-0.35）=3（A）
这样 ， 我们可以参考选用SR340或1N5822 。 若产品为风扇冷却 ， 则管子可以把余量留小一些 。 TO220、TO3P封装的管子有全包封、半包封之分这要根据具体情况选用 。
半包封管子的散热优于全包封的管子 ， 但需注意其散热器和中间管脚相通 。
负载若为容性负载 ， 建议IF再留出20%的余量 。
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