电子创新@@188足彩外围@@app 网@@ - DigiKey - 188足彩网

开关@@种类这么多要怎么选@@？看这里@@！

judy — Fri, 29 Dec 2023 06:12:42 +0000

开关@@在@@我们日常生活中@@司空见惯@@，其@@种类繁多@@，无处不在@@@@。开关@@有无数种形式@@，从微小的@@按钮到@@巨大的@@控制器@@，功能多种多样@@。这种多样性受到@@机械或@@电气操作@@@@、手动或@@电子控制等因素的@@影响@@，通常可以@@归结@@为个人在@@美学和@@用户界面方面的@@偏好@@。

电子开关@@@@采用@@@@ BJT、MOSFET、IGBT 等技术和@@其@@他半导体设计@@@@，由于@@成本不断降低@@、功能不断扩展@@，因此受到@@越来越多的@@关注@@，但机械操作@@式开关@@仍然是@@最常用的@@开关@@解决方案@@。本文将深入探讨开关@@基础知识@@@@，尤其@@是@@物理操作@@和@@致动@@模型@@，以@@了解开关@@外形与@@功能之间的@@关联@@。

1. 开关@@基础知识@@

选择@@任何开关@@之前@@，都必须掌握刀数和@@掷数@@的@@概念@@。简单地说@@，刀数表@@示单次开关@@可控制的@@电路数@@，而@@掷数@@则表@@示开关@@可选择@@的@@触点数@@。通过@@直观的@@视觉呈现@@，可以@@最有效地理解这一概念@@。

图@@ 1：SPST 开关@@示意图@@@@。（图@@片来源@@@@：CUI Devices）

单刀单掷开关@@@@ (SPST) 可以@@控制一个单独的@@电路@@，只需打开和@@闭合一个触点即可@@。现在@@@@，我们将其@@与@@单刀双掷开关@@@@ (SPDT) 进行对比@@。

图@@ 2：SPDT 开关@@示意图@@@@。（图@@片来源@@@@：CUI Devices）

在@@ SPDT 开关@@中@@@@，仍有一个单独的@@电路受控制@@，但开关@@可以@@在@@两个@@不同的@@触点之间转换@@。在@@SPDT 中@@，开关@@的@@作用并不仅仅局限于打开和@@闭合电路@@，而@@是@@电路本身@@的@@重新定向@@。

图@@ 3：DPDT 开关@@示意图@@@@。（图@@片来源@@@@：CUI Devices）

对于@@双刀双掷@@ (DPDT) 开关@@，单次开关@@可控制两个@@电路@@，其@@中@@每次开关@@在@@两个@@触点之间切换@@。虽然@@SPST、SPDT、DPST 和@@ DPDT 是@@最常见的@@开关@@配置@@，但理论上@@对开关@@的@@刀数和@@掷数@@并无限制@@。如果有两个@@以@@上@@的@@刀或@@掷@@，则用数字标签代替@@“S”或@@“D”。例如@@，制造商可能会将四刀五掷开关@@标为@@ 4P5T 开关@@。同样@@，双刀六掷开关@@可以@@表@@示为@@ DP6T。

2. 开关@@选型注意事项@@

在@@选型过程中@@@@，除了刀数和@@掷数@@外@@，还需要考虑一些其@@他开关@@规格@@。下面列出了一些比较常见的@@特性@@，但并不详尽@@。

尺寸@@：如前所述@@，开关@@有多种形状和@@尺寸@@@@。从比米粒还小的@@开关@@到@@大到@@无法用手移动的@@开关@@@@，其@@尺寸@@通常取决于预期的@@应用@@场所@@。在@@需要戴手套或@@微调困难的@@工业环境中@@@@，通常需要使用较大的@@开关@@@@，而@@紧凑@@型嵌入式设备@@通常需要尽可能小的@@开关@@@@。

默认状态@@：大多数开关@@都没有预定状态@@，但有些瞬动开关@@通常会呈现预先设定的@@状态@@，即常开@@ (NO) 或@@常闭@@ (NC)。

位@@数@@：该参数@@决定了单个设备@@中@@开关@@的@@数量@@。在@@某些情况下@@，这一概念可能会与@@@@“掷数@@”错误地混淆@@，但关键是@@要认识到@@@@，位@@数@@是@@指同一装置中@@的@@不同开关@@@@，每个开关@@都能独立致动@@@@。

安装@@：与@@其@@他电子元器件一样@@，开关@@也有多种安装@@配置@@。表@@面贴装和@@通孔开关@@通常为@@@@ PCB 上@@较小的@@开关@@@@，而@@面板安装@@和@@@@ DIN 导轨安装@@式开关@@往往较大@@。表@@面贴装和@@通孔安装@@的@@一个关键考虑因素是@@@@“间距@@”参数@@，即引线之间的@@间隔距离@@。对于@@通孔开关@@@@，间距@@特别重要@@，因为间距@@适当的@@话@@，可以@@配合试验板使用@@。

图@@ 4：在@@试验板上@@使用通孔开关@@@@。（图@@片来源@@@@：CUI Devices）

致动@@：除了手动和@@电子致动@@外@@，开关@@还提供各种致动@@方法@@。包括@@用手或@@小型螺丝刀或@@工具致动@@@@。然而@@@@，最常见的@@是@@@@选择@@凸起或@@平坦的@@致动@@器平面@@。

额定电流@@和@@电压@@：开关@@的@@额定电压和@@电流@@范围很广@@，从几伏@@和@@几安到@@几百甚至@@几千伏@@和@@安@@。必须始终验证开关@@是@@否能满足指定应用@@的@@预期额定电流@@和@@电压@@@@。

环境因素@@：这通常是@@指用于@@表@@示开关@@防尘和@@防液体等级@@的@@侵入防护或@@@@ IP 等级@@。但有些开关@@可能具有更高@@的@@@@振动灵敏度或@@防破坏功能@@。

3. 机械开关@@的@@类型@@

下面提供的@@是@@机械操作@@和@@致动@@的@@开关@@类型@@，通常在@@较小@@、便携式或@@嵌入式系统@@中@@使用@@，但也并非完全如此@@。

DIP 开关@@：DIP开关@@可采用@@通孔或@@表@@面贴装封装@@@@@@，最常见的@@是@@@@ SPST 开关@@阵列@@。它们与@@试验板和@@成品完美配合@@，能够成为半永久选择@@@@。这类开关@@有琴键式@@、滑动式和@@旋转式@@@@，用于@@在@@设备@@中@@进行选项设置@@，尤其@@是@@在@@工业应用@@和@@开发套件中@@@@。DIP 开关@@比跳线提供的@@选项更多@@，而@@且方便用户使用@@，但不适合频繁调整@@。

图@@ 5：DIP 开关@@示例@@图@@@@。（图@@片来源@@@@：CUI Devices）

旋转式@@ DIP 开关@@：这类开关@@是@@@@ DIP 开关@@的@@一个子集@@，采用@@旋转形式@@，用于@@选择@@不同的@@选项@@（通常为@@ 4 到@@ 16 位@@），配有平面或@@凸起旋钮@@。与@@线性@@ DIP 开关@@一样@@，这类也有通孔或@@表@@面贴装两种选择@@@@。不过@@，与@@线性@@ DIP 开关@@不同@@，它们可采用@@@@ BCD 或@@十六进制输出@@。虽然@@结@@构紧凑@@@@、使用方便@@，但只能提供单一输出@@，并不适合连续使用@@。

图@@ 6：旋转式@@DIP 开关@@示例@@。（图@@片来源@@@@：CUI Devices）

滑动式开关@@@@：滑动式开关@@@@通常被视作电源开关@@@@，通过@@滑动致动@@器来操作@@@@。这类开关@@通常属于@@ SPST，可以@@频繁使用@@。有些开关@@有多个刀或@@掷@@，要想精确定位@@可能颇具挑战性@@。虽然@@这类开关@@的@@容量比@@ DIP 开关@@大@@，但功率@@仍然很低@@，通常以@@表@@面贴装或@@通孔方式安装@@在@@@@ PCB 上@@。有时@@@@，它们还可用作消费类电子产品中@@的@@@@ DIP 开关@@，更方便使用@@。不过@@，如何在@@方便使用和@@避免意外致动@@之间取得平衡是@@个难题@@。

图@@ 7：滑动式开关@@@@示例@@。（图@@片来源@@@@：CUI Devices）

触摸开关@@@@：触摸开关@@@@为人熟知的@@特点是@@有明显的@@@@“咔哒声@@”，设计@@为小型瞬动按钮@@，适合低电压@@、低电流@@信号@@。这类开关@@虽电子功能一般@@，但坚固耐用@@，使用寿命长达数十万甚至@@数千万次@@。虽然@@通常为@@单刀类型@@，但也可以@@具有多掷和@@高@@@@ IP 等级@@。游戏控制器@@、遥控器@@、车库门等消费类电子产品以@@及各种工业应用@@都广泛使用了这类开关@@@@，充分表@@明它们因小巧耐用而@@广受欢迎@@。

图@@ 8：触摸开关@@@@示例@@。（图@@片来源@@@@：CUI Devices）

摇臂开关@@@@：摇臂开关@@@@中@@间转动@@，在@@两个@@选项之间切换@@，一般不是@@瞬动开关@@@@。这类开关@@通常用作高@@压电路的@@电源开关@@@@，有些还带有@@ LED 或@@白炽灯泡照明@@，用于@@指示开关@@状态@@。它们的@@@@ IP 防护等级@@高@@@@，适用于@@@@恶劣环境@@。尽管因尺寸@@和@@功能导致成本略高@@@@，但其@@简单的@@接口和@@致动@@方式使其@@在@@消费类电子产品中@@大受欢迎@@。在@@工业环境中@@@@，它们可以@@作为@@拨动开关@@@@的@@补充@@，可能会设有外盖以@@防意外致动@@@@。

图@@ 9：摇臂开关@@@@示例@@。（图@@片来源@@@@：CUI Devices）

按钮开关@@@@：按钮开关@@@@通常称为按钮或@@按键@@，具有简单的@@进出致动@@功能@@。这类开关@@可以@@是@@瞬动开关@@@@，形状各异@@，通常集成了@@ LED，用于@@照明或@@指示开关@@状态@@。可处理各种电压和@@电流@@@@，通常安装@@在@@印刷电路板或@@面板上@@@@。它们方便用户使用@@，适合经常有人的@@公共区域@@。按钮坚固耐用@@，防破坏且@@ IP 防护等级@@高@@@@，适用于@@@@电梯或@@地铁等恶劣环境@@。但与@@更简单@@、更小的@@按钮开关@@@@型号相比@@，这类开关@@的@@尺寸@@@@、LED 选项和@@材料可能会导致成本增加@@。

图@@ 10：按钮开关@@@@示例@@。（图@@片来源@@@@：CUI Devices）

拨动开关@@@@：拨动开关@@@@因其@@操作@@杆加长而@@为人熟知@@，适合戴手套或@@电机微调控制受限的@@场合@@。突出的@@控制杆能更清楚地给出目视反馈@@，无需额外的@@@@ LED 指示灯@@，其@@动作幅度较大@@，可确保切换准确无误@@。这类开关@@有不同的@@刀数和@@掷数@@@@，但通常较少配置为瞬动开关@@@@。拨动开关@@@@因易于致动@@@@、反馈快速和@@安全集成而@@备受推崇@@，非常适合工业或@@科学应用@@@@。由于@@它们在@@飞机@@、控制仪器和@@医疗设备@@中@@是@@任务关键型应用@@@@，因此成本往往更高@@@@。

图@@ 11：拨动开关@@@@示例@@。（图@@片来源@@@@：CUI Devices）

总结@@@@

开关@@是@@在@@电子和@@电气系统@@中@@发挥关键作用的@@基本元器件@@。本文全面概述了开关@@的@@主要方面@@，包括@@其@@类型@@、操作@@、应用@@和@@注意事项@@。无论是@@设计@@消费类电子设备@@还是@@从事复杂的@@工业项目@@，选择@@合适的@@@@开关@@都会对系统@@的@@@@功能性和@@可靠性产生重大影响@@。CUI Devices 拥有一系列@@开关@@解决方案@@，可随时@@满足各种开关@@需求@@。

想快速实现高@@性价比的@@电路保护@@@@？试试@@eFuse！

judy — Thu, 07 Dec 2023 02:33:48 +0000

作者@@：Jacob Beningo，来源@@：得捷电子@@DigiKey微信公众号@@

随着电子设备@@在@@家庭@@、办公室和@@工业中@@的@@普及@@，对高@@速@@、紧凑@@、低成本@@、可复位@@和@@可调节电路保护@@器件的@@需求越来越重要@@，以@@确保@@用户安全和@@最长的@@正常设备@@运行时@@间@@。传统熔断方法的@@熔断电流@@不准确@@、响应时@@间慢@@，而@@且通常保险丝更换不方便@@。

虽然@@从头设计@@一个合适的@@保护方案是@@可以@@的@@@@，但要在@@可重置的@@设备@@中@@满足苛刻的@@延迟和@@精度要求@@并非易事@@。此外@@，同样@@的@@解决方案现在@@@@也有望具备可调过流保护@@@@、可调浪涌电流@@压摆率@@、过压钳位@@@@@@、反向电流@@阻断和@@热保护等功能@@。这种设计@@需要大量的@@分立@@188足彩外围@@app 和@@数个@@ IC，这样不仅会占据@@ PC 板的@@上@@很大面积@@，提高@@成本@@，还会延迟上@@市时@@间@@。不断增加难度是@@为了满足高@@可靠性要求@@@@，满足诸如@@ IEC/UL62368-1 和@@ UL2367 等国际安全标准要求@@@@。

为此@@，设计@@人员可以@@转向使用电子保险丝@@ (eFuse) IC 来提供纳秒@@ (ns) 级短路@@保护@@，这比传统的@@保险丝或@@@@ PPTC 器件要快一百万倍@@@@。

本文在@@介绍@@@@ eFuse 及其@@工作原理之前@@，说明为什么需要更快速@@、更坚固@@、更紧凑@@@@、更可靠和@@更经济的@@电路保护@@@@。然后@@，介绍@@ Toshiba Electronic Devices and Storage Corporation 提供的@@几种@@ eFuse，并说明这些@@器件在@@经济实惠@@、结@@构紧凑@@和@@坚固耐用方面是@@如何满足设计@@者的@@电路保护@@需求@@的@@@@。

电路保护@@需求@@

过电流@@状况@@、短路@@、过载@@和@@过电压是@@电子系统@@的@@@@一些基本电路保护@@需求@@@@。过流状态下@@，会有过量的@@电流@@流经导体@@。这可能会导致高@@水平发热@@、火灾或@@设备@@损坏的@@风险@@。短路@@、过载@@、设计@@故障@@、部件故障以@@及电弧或@@接地故障都可能造成过流故障@@。为了保护电路和@@设备@@用户@@，过流保护需要瞬时@@动作@@。

存在@@过载@@时@@@@，过大的@@电流@@不会立即产生危险@@，但长期过载@@造成的@@后果与@@高@@过流同样@@不安全@@。过载@@保护是@@根据过载@@程度通过@@各种时@@间延迟来实现的@@@@。随着过载@@情况的@@加重@@，延迟会随之缩短@@。过载@@保护可以@@用延迟或@@慢速保险丝来实现@@。

过电压情况会导致系统@@运行不稳定@@@@，还可能导致产生过多热量@@，增大火灾风险@@。过电压也会给系统@@用户或@@操作@@员带来直接危险@@。与@@过电流@@一样@@，过压保护也需要快速动作@@，切断电源@@。

为确保运行安全@@、稳定@@，有些应用@@受还益于除基本保护功能以@@外的@@其@@他保护功能@@，具体包括@@可调级别的@@过压和@@过流保护@@、启动涌流控制@@、热保护和@@反向电流@@阻断功能@@。各种不同的@@电路保护@@装置可以@@满足这些@@保护功能的@@不同组合需求@@。

eFuses 如何工作@@

与@@传统保险丝和@@@@@@ PPTC 器件相比@@，eFuse IC 实现了更广泛的@@保护功能和@@更高@@的@@@@控制水平@@（图@@ 1）。除高@@速短路@@保护外@@，eFuse 还提供精确的@@过压箝位@@@@、可调过流保护@@、可调电压和@@电流@@压摆率控制@@，以@@便尽可能减少浪涌电流@@和@@热关断@@。各个不同的@@版本还包括@@内置反向电流@@阻断@@功能@@。

图@@ 1：eFuse 可以@@取代传统保险丝或@@@@ PPTC 设备@@，并具有更多的@@保护功能和@@更高@@的@@@@控制水平@@。（图@@片来源@@@@：Toshiba）

eFuse 性能的@@关键因素之一是@@内部功率@@@@ MOSFET，其@@“导通@@”电阻通常在@@毫欧@@ (mΩ) 范围内@@，并能处理高@@输出电流@@@@（图@@ 2）。正常工作期间@@，功率@@ MOSFET 的@@极低导通@@电阻确保@@ VOUT 端电压与@@@@ VIN 端电压几乎相同@@。当检测到@@短路@@时@@@@，MOSFET 会非常迅速断开@@，而@@当系统@@恢复正常时@@@@，MOSFET 则用来控制浪涌电流@@@@。

图@@ 2：低导通@@电阻功率@@@@ MOSFET（顶部中@@心@@）是@@ eFuse 实现快速动作和@@受控启动能力的@@关键@@。（图@@片来源@@@@：Toshiba）

除了功率@@@@ MOSFET 之外@@，eFuse 的@@有源性质也有助于实现众多的@@性能优势@@（表@@ 1）。传统保险丝和@@@@ PPTC 是@@无源器件@@，跳闸@@电流@@的@@精度很低@@。它们都依靠焦耳加热且耗费时@@间@@，从而@@增加了其@@反应时@@间@@。另一方面@@，eFuse 会不断监测电流@@@@，一旦电流@@达到@@可调限流值的@@@@ 1.6 倍@@，就会启动短路@@保护@@。一旦启动@@，eFuse 的@@超高@@速短路@@保护技术只需@@ 150 至@@ 320 纳秒即可将电流@@降至@@接近零@@，而@@保险丝和@@@@ PPTC 的@@反应时@@间则为@@ 1 秒或@@更长@@。这种快速反应时@@间减少了系统@@应力@@，从而@@增强了稳健性@@。由于@@ eFuse 电子保险丝不会被短路@@破坏@@，因此可以@@多次使用@@。

表@@ 1：与@@保险丝和@@@@ PPTC（聚合开关@@@@）器件相比@@，eFuse IC 的@@保护速度更快@@、精度更高@@@@、保护功能更全@@。（表@@格来源@@@@：Toshiba）

与@@作为@@一次性设备@@的@@传统保险丝相比@@，eFuse 有助于降低维护成本@@，缩短恢复和@@维修时@@间@@。eFuse 有自动恢复和@@锁定保护两种故障恢复方式@@：前者是@@在@@故障条件消除后自动恢复正常运行@@，后者是@@在@@故障消除后被施加外部@@信号时@@恢复@@。eFuse 还提供过压和@@热保护@@，这对传统保险丝或@@@@ PPTC 来说是@@不可能的@@@@。

选择@@ eFuses

选择@@合适的@@@@ eFuse 通常要从应用@@的@@电源轨开始@@。对于@@ 5 至@@ 12 伏@@电源轨@@，TCKE8xx系列@@ eFuse是@@不错的@@选择@@@@。该系列@@的@@额定输入电压高@@达@@ 18 V，电流@@ 5 A，通过@@了@@ IEC 62368-1 认证@@，符合@@ UL2367 要求@@，采用@@ WSON10B 封装@@，尺寸@@为@@ 3.0 mm x 3.0 mm x 0.7 mm 高@@，间距@@为@@ 0.5 mm（图@@ 3）。

图@@ 3：Toshiba 的@@ eFuses 采用@@ 3 mm x 3 mm、0.7 mm 高@@的@@@@ WSON10B 表@@面贴装封装@@@@。（图@@片来源@@@@：Toshiba）

对于@@设计@@者来说@@，TCKE8xx 系列@@提高@@了灵活性@@，包括@@由外部@@电阻设置调节过流值@@、由外部@@电容设置调节压摆率控制@@，提供过压和@@欠压保护@@、热关断功能以@@及一个针对选用型外部@@反向电流@@阻断@@ FET 的@@控制引脚@@@@。

设计@@者还可以@@选择@@三种不同的@@过压钳位@@@@@@@@：用于@@ 5 V 系统@@的@@@@ 6.04 V 钳位@@@@（例如@@ TCKE805NL, RF），用于@@ 12 V 系统@@的@@@@ 15.1 V钳位@@@@（包括@@ TCKE812NL, RF），以@@及无钳位@@@@电压@@（例如@@ TCKE800NL, RF）（图@@ 4）。根据不同的@@型号@@，过压保护分为自动重试和@@钳位@@@@两种方式@@，钳位@@@@水平的@@设定精度为@@ 7%。欠压锁定可通过@@一个外部@@电阻设定@@。热关断可在@@@@ eFuse 的@@温度超过@@ 160℃ 时@@将其@@断开@@，从而@@保护@@ IC 免受超温影响@@。具有自动恢复热保护的@@型号在@@温度下降@@ 20°C 时@@重新启动@@。

图@@ 4：TCKE8xx 系列@@电子保险丝包括@@多种型号@@，钳位@@@@电压为@@ 6.04 V 的@@ TCKE805 适用于@@@@ 5 V 系统@@，钳位@@@@电压为@@ 15.1 V 的@@ TCKE812 适用于@@@@ 12 V 系统@@，而@@ TCKE800 则没有钳位@@@@电压@@。（图@@片来源@@@@：Toshiba）

为确保稳定@@运行@@@@，这些@@ eFuse 具有供设计@@者在@@启动时@@设置电流@@和@@电压斜率的@@选项@@（图@@ 5）。当接通电源时@@@@，巨大的@@浪涌电流@@会流入输出电容并使@@ eFuse 跳闸@@，从而@@导致运行不稳定@@@@。eFuse 的@@ dV/dT 引脚@@上@@的@@外部@@电容器可用来设定电压和@@电流@@的@@启动斜坡@@，以@@防止出现无跳闸@@@@。

图@@ 5：设计@@者可以@@设置电压和@@电流@@的@@启动斜坡@@，以@@确保@@eFuse 稳定@@运行@@。（图@@片来源@@@@：Toshiba）

根据应用@@要求@@@@，设计@@者可以@@添加一个外部@@@@ N 沟道功率@@@@ MOS，用于@@阻断反向电流@@@@；添加一个瞬态电压抑制@@ (TVS) 二极管@@，用于@@输入瞬态电压保护@@；添加一个肖特基势垒二极管@@@@ (SBD)，用于@@ eFuse 输出的@@负电压尖峰保护@@（图@@ 6）。反向电流@@阻断在@@热插拔式磁盘驱动器和@@电池充电器等应用@@中@@非常有用@@。外部@@ MOSFET 通过@@ EFET 引脚@@控制@@。

在@@电源总线上@@会出现超过@@ eFuse 最大额定值的@@瞬时@@电压的@@系统@@中@@@@，需要添加@@ TVS 二极管@@。在@@有些应用@@中@@@@，eFuse 的@@输出端可能会出现负电压尖峰@@，而@@选用型@@ SBD 可以@@保护负载侧的@@@@ IC 和@@其@@他设备@@以@@及@@ eFuse 本身@@。Toshiba 推荐将@@ SSM6K513NU, LF 作为@@外部@@@@ MOSFET，DF2S23P2CTC, L3F 作为@@ TVS 二极管@@，而@@ CUHS20S30, H3F 作为@@ SBD。

图@@ 6：TCKE8xx 系列@@ eFuse 的@@典型应用@@显示了用于@@输入瞬态电压保护@@的@@可选@@ TVS、用于@@输出引脚@@负电压尖峰保护的@@@@ SBD 以@@及用于@@阻断反向电流@@@@的@@外部@@@@ MOSFET。（图@@片来源@@@@：Toshiba）

内置反向电流@@阻断@@ MOSFET 的@@ eFuse

对于@@要求@@解决方案尽可能小且具有反向电流@@阻断功能的@@应用@@@@，设计@@者可以@@使用具有两个@@内部@@ MOSFET 的@@ TCKE712BNL, RF eFuse（图@@ 7）。第二个内部@@ MOSFET 没有任何性能损失@@；两个@@ MOSFET 的@@合并导通@@电阻只有@@ 53 mΩ，与@@使用外部@@阻断@@ MOSFET 时@@差不多@@。

图@@ 7：TCKE712BNL, RF eFuse 包括@@两个@@@@ MOSFET（顶部中@@间@@），可实现反向电流@@阻断@@，无需外部@@@@ MOSFET。（图@@片来源@@@@：Toshiba）

与@@ TCKE8xx 系列@@的@@固定电压设计@@相比@@，TCKE712BNL, RF 的@@输入电压范围为@@ 4.4 至@@ 13.2 V。为了支持这种可能的@@输入电压范围@@，该器件有一个过压保护@@ (OVP) 引脚@@，使设计@@者能够设置过压保护水平@@，以@@适应特定的@@系统@@需求@@。此外@@，TCKE712BNL还增加了一个@@ FLAG 引脚@@，用于@@提供开漏信号输出@@，表@@明存在@@故障状况@@。

结@@语@@

确保电子系统@@的@@@@电路和@@用户保护功能至@@关重要@@，在@@目前设备@@激增@@、故障可能性增加的@@情况下尤其@@如此@@。同时@@@@，设计@@者必须将成本和@@封装@@降到@@最小@@，同时@@@@还要具有最大的@@保护灵活性@@，满足适当的@@保护标准@@。

eFuse具有超快的@@动作速度@@、出色的@@精确性@@、可靠性和@@可重复使用性@@。这类器件性能优良@@、高@@度灵活@@，不仅成为传统保险丝和@@@@@@ PPTC 器件的@@替代品@@，而@@且还具有多种内置功能@@，可大大简化电路和@@用户保护的@@设计@@工作@@。

如果不说@@ 你会特别留意肖特基二极管@@@@的@@这些@@参数@@吗@@？

judy — Thu, 16 Nov 2023 02:33:43 +0000

作者@@：Alan Yang，来源@@：得捷电子@@DigiKey微信公众号@@

我们在@@肖特基二极管@@@@设计@@过程中@@@@，肖特基二极管@@@@与@@普通二极管@@有什么区别@@，有哪些参数@@与@@特点我们需要留意@@。本文分享那些电感容易忽略关键参数@@@@。

1. 什么是@@肖特基二极管@@@@@@
肖特基二极管@@@@即热载流子二极管@@@@，是@@基于金属@@@@-半导体结@@@@制造而@@成@@。

肖特基二极管@@@@结@@构@@：

肖特基二极管@@@@的@@结@@构与@@普通二极管@@有所不同@@。肖特基二极管@@@@使用的@@是@@键合到@@@@N型掺杂材料中@@的@@单层薄金属@@@@，而@@不是@@双层掺杂半导体材料@@。这种金属@@与@@@@N型半导体层叠的@@组合也称为@@M-S结@@（金属@@-半导体结@@@@）。

结@@构上@@与@@普通二极管@@的@@区别@@

这种金属@@可以@@是@@贵金属@@中@@的@@任何一种@@（如铂@@、钨@@、金等@@），具体取决于厂商的@@绝密配方@@。

结@@的@@金属@@侧形成了阳极@@，半导体侧成为阴极@@。正向偏压时@@@@，肖特基二极管@@@@的@@最大正向压降在@@@@ 0.2 至@@ 0.5 伏@@特范围内@@@@，具体取决于正向电流@@@@和@@二极管@@类型@@。当肖特基二极管@@@@与@@电源串联使用时@@@@，例如@@在@@反向电压@@保护电路中@@@@，这样的@@低正向压降@@是@@非常有用的@@@@，因为它能够降低功率@@损耗@@。

符号上@@与@@普通二极管@@的@@区别@@

图@@ 3：肖特基二极管@@@@的@@物理结@@构基于金属@@@@- N 型半导体结@@@@@@，因而@@具有很低的@@正向压降和@@极快的@@开关@@速度@@。

2. 特性与@@参数@@@@

举例@@：onsemi NSR0340HT1G

反向电压@@

反向电压@@一般指的@@是@@反向偏置方向上@@可以@@施加到@@器件上@@@@，而@@不引起击穿的@@最大电压@@。

以@@ onsemi NSR0340HT1G 举例@@，数据手册中@@的@@反向电压@@为@@40V，

与@@普通二极管@@相比@@，肖特基二极管@@@@由于@@耗尽区较窄@@，无法承受高@@反向电压@@@@；一段肖特基二极管@@@@反向电压@@范围在@@@@50V以@@内@@，而@@普通二极管@@的@@电压范围可以@@到@@@@500V甚至@@上@@千伏@@不等@@。

正向电流@@@@

正向电流@@@@，一般指的@@是@@指的@@是@@通过@@器件的@@最大允许时@@间平均电流@@量@@。

以@@ onsemi NSR0340HT1G 举例@@，数据手册中@@的@@正向电流@@@@典型值为@@250mA

正向电流@@@@也不是@@一直不变的@@@@，温度以@@及正向电压@@越大@@，正向电流@@@@越大@@。

与@@类似规格的@@普通二极管@@相比@@，一般来说@@，肖特基二极管@@@@在@@高@@功率@@应用@@中@@的@@功耗更低且散热效率更高@@@@。

正向电压@@

二极管@@不是@@无损器件@@;当正向偏置方向携带电流@@时@@@@，会出现一些压降@@，这被称为器件的@@正向电压@@@@。正向压降会随着正向电流@@@@调整@@。正向电流@@@@越大@@，正向电压@@也越大@@。

以@@ onsemi NSR0340HT1G 举例@@，数据手册中@@的@@正向电压@@@@：

当正向电流@@@@@@10mA的@@时@@候@@，正向电压@@典型值@@320mV

当正向电流@@@@@@100mA的@@时@@候@@，正向电压@@典型值@@415mV

肖特基二极管@@@@与@@标准二极管@@相比@@，因为它是@@使用金属@@@@-半导体结@@@@而@@不是@@不同掺杂的@@半导体区域的@@结@@来构造的@@@@，通常具有较低的@@正向电压@@特性@@。

在@@正向偏压时@@@@@@，肖特基二极管@@@@只需@@0.3-0.4 伏@@即可开始导通@@@@，而@@普通二极管@@则需要@@0.6-0.7伏@@。这在@@必须节能的@@应用@@中@@非常有益@@，如电池驱动和@@太阳能电池应用@@@@。

借助低正向电压@@的@@优势@@，肖特基二极管@@@@可以@@有效地保护敏感器件不受过电压的@@影响@@。

漏电流@@@@

在@@一定的@@反向偏置下流过二极管@@的@@电流@@不足以@@引起反向击穿@@，称为漏电流@@@@@@。漏电流@@@@不是@@一直不变的@@@@。一般情况下@@，漏电流@@@@通常会随着温度和@@施加的@@反向偏置电压的@@量而@@增加@@。

肖特基二极管@@@@与@@标准二极管@@相比@@，以@@及随之而@@来的@@漏电流@@@@较高@@@@、电气稳定@@性和@@长期可靠性较低@@。

以@@ onsemi NSR0340HT1G 举例@@，数据手册中@@的@@漏电流@@@@@@：

当反向电压@@等于@@10V时@@，漏电流@@@@的@@典型值为@@0.2uA

当反向电压@@等于@@25V时@@，漏电流@@@@的@@典型值为@@0.4uA

当反向电压@@等于@@40V时@@，漏电流@@@@的@@典型值为@@1.3uA

当正向电流@@@@@@200mA的@@时@@候@@，正向电压@@典型值@@470mV

下面这张图@@@@，我们可以@@清楚的@@看到@@漏电流@@@@随着反向电压@@以@@及温度的@@变化而@@变化@@。

我们可能会发现@@，当反向电压@@很高@@@@，温度很高@@的@@@@时@@候@@@@，漏电流@@@@几乎以@@指数的@@方式往上@@升@@。这个时@@候@@，之前可以@@忽略不计的@@漏电流@@@@无法忽视了@@。稍不注意@@，就可能导致热失控的@@情况@@，从而@@导致器件升温@@，引起进一步的@@漏电流@@@@@@，然后@@恶性循环直至@@器件损坏@@。

作为@@一个粗略的@@经验法则@@，当温度每升高@@@@10°C，漏电流@@@@就会增加一倍@@@@。如果为@@25°C的@@器件温度提供漏电流@@@@特性@@(这是@@常见的@@@@)，当器件温度接近其@@额定最大温度时@@@@，应该准备好观测值大约高@@出@@1000倍@@。

结@@电容@@

当反向偏压时@@@@，二极管@@两端的@@区域就像电容的@@电极一样@@。由于@@结@@的@@厚度在@@物理上@@相当小@@，因此产生的@@电容量可以@@是@@显著的@@@@，并且由于@@其@@有效厚度随施加的@@反向电压@@的@@量而@@变化@@，因此结@@电容@@也依赖于电压@@。

这种现象通常被利用来制造可变电容@@，并经常用于@@@@RF应用@@，但在@@其@@他用例中@@@@，它只是@@另一个隐藏的@@寄生@@188足彩外围@@app ，很容易被忽视@@，直到@@它引起问题@@。

以@@ onsemi NSR0340HT1G 举例@@，数据手册中@@的@@结@@电容@@@@：

在@@反向电压@@为@@10V，频率为@@1MHz的@@时@@候@@，结@@电容@@典型值为@@6pF

肖特基二极管@@@@的@@窄耗尽区@@，可形成低电容二极管@@@@。这意味着@@，与@@普通二极管@@相比@@，肖特基二极管@@@@可避免嗡嗡声和@@其@@他电容噪声@@，因此肖特基二极管@@@@成为@@RF电路的@@首选@@。

恢复时@@间@@

二极管@@表@@现出一个实质性的@@反向恢复现象@@，其@@中@@从正向偏压过渡到@@反向偏压状态的@@过程涉及一个短暂的@@电流@@通过@@器件的@@反向方向@@，在@@显著高@@于稳态漏电流@@@@的@@水平@@。

受影响的@@器件通常根据该恢复周期的@@时@@间持续时@@间进行分类或@@描述@@，例如@@“快速恢复@@”或@@“超快速恢复@@@@”，并进一步根据恢复过程中@@通过@@器件的@@电流@@波形的@@特征形状进行分类或@@描述@@，例如@@“软恢复@@”。

以@@ onsemi NSR0340HT1G 举例@@，数据手册中@@的@@恢复时@@间@@@@：

肖特基二极管@@@@常用于@@高@@效率电源和@@直流@@-直流电压转换器电路内@@，得益于其@@效率高@@且恢复时@@间@@短@@。

3. 肖特基二极管@@@@电源上@@的@@应用@@@@

肖特基二极管@@@@的@@另外一个重要特性是@@非常快的@@开关@@速度@@。从打开状态切换为关闭状态时@@@@，标准二极管@@需要花费一定时@@间来消除耗尽层的@@电荷@@，与@@之不同的@@是@@@@，肖特基二极管@@@@的@@金属@@@@-半导体结@@@@没有相关的@@耗尽层@@。

与@@硅结@@二极管@@相比@@，肖特基二极管@@@@的@@峰值反向电压@@@@额定值受到@@限制@@。因此它们通常限定用于@@低压开关@@模式电源@@@@。onsemi 的@@ 1N5822RLG 峰值反向电压@@@@ (PRV) 额定值高@@达@@ 40 V，最大正向电流@@@@为@@ 3 A。它可应用@@于@@开关@@模式电源@@的@@多个领域@@（图@@ 4）。

肖特基二极管@@@@在@@开关@@模式电源@@中@@的@@典型应用@@示例@@，包括@@用于@@逆功率@@保护@@ (D1) 和@@瞬态抑制@@ (D2)。

肖特基二极管@@@@可用于@@保护稳压器电路@@，防止在@@输入端意外施加反极性@@。本例中@@的@@@@二极管@@@@ D1 正是@@用于@@此用途@@。该二极管@@在@@此应用@@中@@的@@主要优势是@@正向压降较低@@。肖特基二极管@@@@（本例中@@的@@@@ D2）另一个更重要的@@功能是@@@@，在@@开关@@关闭时@@提供返回路径@@，让电流@@流过电感器@@ L1。D2 必须是@@使用较短的@@低电感连线连接的@@快速二极管@@@@，才能实现这项功能@@。在@@低电压电源的@@这项应用@@中@@@@，肖特基二极管@@@@具有极佳的@@性能@@。

肖特基二极管@@@@还可应用@@于@@@@ RF 设计@@，它们的@@@@快速开关@@@@、低正向压降@@、低电容特性使其@@非常适用于@@@@检测器和@@采样保持开关@@@@。

4. 总结@@@@

肖特基二极管@@@@的@@优缺点都非常明显@@。肖特基二极管@@@@有着低正向电压@@@@, 高@@速开关@@@@, 低噪声@@, 低功耗的@@优势@@，我们常常可以@@在@@电压箝位@@@@，开关@@模式电源@@，电池供电器件等应用@@中@@看到@@他的@@身影@@。另一方面@@，肖特基二极管@@@@的@@缺点也很显著@@，漏电流@@@@大@@，反向电压@@较低@@，我们一定要在@@设计@@中@@格外小心@@。