电子@@创新@@188足彩外围@@app 网@@ - 肖特基@@二极管@@@@ - 188足彩网

Nexperia现可提供@@采用@@@@节省空间@@的@@@@CFP3-HP汽车平面肖特基@@二极管@@@@@@

judy — Mon, 26 Feb 2024 02:20:25 +0000

提供@@卓越散热性能的@@同时@@维持较小尺寸@@@@

Nexperia今日宣布@@@@，现可提供@@采用@@@@CFP3-HP封装@@的@@@@22种新型@@@@平面肖特基@@二极管@@@@产品组合@@。该@@产品组合包括@@11种工业@@产品以@@及@@@@11种符合@@@@AEC-Q101标准@@的@@产品@@。本@@次产品发布是@@为@@了支持制造商以@@更小尺寸@@的@@@@CFP封装@@器件@@取代@@SMx型@@封装@@器件@@的@@发展趋势@@，特别是@@在@@汽车应用@@中@@。这些二极管@@适用于@@@@DC-DC转换@@、续流@@、反极性保护和@@@@OR-ing(打嗝@@)应用@@等@@。

为@@尽可能实现设计@@灵活性@@，该@@产品组合中的@@器件@@选项提供@@@@30 V至@@100 V的@@反向电压@@@@VR(max)和@@1 A至@@3 A的@@正向电流@@@@@@IF(average)。CFP3-HP的@@一大特性@@是@@采用@@外露散热器@@，因@@此@@在@@这种@@封装@@尺寸@@@@(3.7 mm x 1.8 mm x 0.9 mm)下能够提供@@@@超高水平的@@散热效率@@(Ptot)。

Nexperia功率双极性分立器件@@产品线经理@@Frank Matschullat表示@@：“随着@@行业封装@@趋势向@@CFP等较小封装@@转变@@，Nexperia致力于@@积极推动这一趋势@@，加快实现我们对封装@@创新的@@@@@@承诺@@。通过@@大量投资扩充产能@@，我们已做好充足准备@@，满足市场对@@CFP封装@@产品日益旺盛的@@需求@@，并超出未来@@三年@@的@@市场预期总量@@。这些二极管@@标志着我们@@270多种@@CFP封装@@的@@@@广泛产品组合得到@@了新的@@@@拓展@@。”

这些封装@@利用@@专有@@的@@铜夹片设计@@@@，可应对充满挑战的@@高效@@和@@节省空间@@的@@设计@@要求@@。如今@@，CFP封装@@可用@@于@@不同的@@功率二极管@@技术@@@@，例如@@，Nexperia的@@肖特基@@整流@@二极管@@和@@快恢复@@整流@@二极管@@@@，但@@也可以@@扩展到@@双极性三体管@@。这显著地丰富了产品的@@多样性@@，也进一步巩固了@@Nexperia作为@@封装@@创新领导者的@@地位@@。可通过@@拥有@@值@@得信赖的@@供应链的@@半导体@@制造商为@@客户提供@@更广泛的@@器件@@选择@@。

要了解有@@关@@采用@@@@CFP3-HP封装@@的@@@@Nexperia平面肖特基@@二极管@@@@的@@@@更多信息@@，请访问@@@@：www.nexperia.com/cfp

关于@@@@Nexperia

Nexperia总部位于@@荷兰@@，是@@一家在@@欧洲拥有@@丰富悠久发展历史的@@全球性半导体@@公司@@，目前@@在@@欧洲@@、亚洲和@@美国共有@@@@15,000多名员工@@@@。作为@@基础半导体@@器件@@开发和@@生产的@@领跑者@@，Nexperia的@@器件@@被广泛应用@@于@@汽车@@、工业@@、移动和@@消费@@等多个应用@@领域@@，几乎为@@世界上@@所有@@电子@@设计@@的@@基本@@功能提供@@支持@@@@。

Nexperia为@@全球客户提供@@服务@@，每年@@的@@产品出货量超过@@1,000亿件@@。这些产品在@@效率@@（如工艺@@@@、尺寸@@、功率及性能@@）方面成为@@行业基准@@，获得广泛认可@@。Nexperia拥有@@丰富的@@@@IP产品组合和@@持续扩充的@@产品范围@@，并获得了@@IATF 16949、ISO 9001、ISO 14001和@@ISO 45001标准@@认证@@@@，充分体现了公司对于@@创新@@、高效@@、可持续发展和@@满足行业严苛要求的@@坚定承诺@@。

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@@。

为@@什么所有@@的@@@@SiC肖特基@@二极管@@@@都不一样@@

judy — Fri, 16 Jun 2023 02:41:26 +0000

在@@高功率应用@@中@@，碳化硅@@（SiC）的@@许多方面都优于@@硅@@，包括更高的@@@@工作温度以@@及@@更高效@@的@@高频开关性能@@。但@@是@@@@，与@@硅快速恢复@@二极管@@@@相比@@@@，纯@@ SiC 肖特基@@二极管@@@@的@@@@一些特性@@仍有@@待提高@@。本@@188金@@宝搏@@ 介绍@@Nexperia（安世半导体@@@@）如何将先进的@@器件@@结@@构@@与@@创新工艺@@技术@@结@@合在@@一起@@，以@@进一步提高@@ SiC 肖特基@@二极管@@@@的@@@@性能@@。

合并@@ PIN 肖特基@@（MPS）结@@构@@可减小漏电流@@@@@@

金@@属@@-半导体@@接面的@@缺陷是@@导致@@ SiC 肖特基@@二极管@@@@漏电流@@@@的@@主要原因@@@@。尽管采用@@更厚的@@漂移层可减小漏电流@@@@@@，但@@也会提高电阻和@@热阻@@，从@@而@@不利于@@电源@@应用@@@@。为@@解决这些问@@题@@， Nexperia SiC 开发了采用@@混合器件@@结@@构@@的@@@@@@ SiC 二极管@@，如图@@@@1所示@@。这种@@“合并@@ PiN 肖特基@@”（MPS）可将肖特基@@二极管@@@@和@@并联的@@@@ P-N 二极管@@有@@效地结@@合在@@一起@@。

标准@@ SiC 肖特基@@二极管@@@@结@@构@@@@（左@@）和@@ Nexperia 的@@ SiC MPS 二极管@@结@@构@@@@（右@@）

在@@传统肖特基@@结@@构@@的@@@@漂移区内嵌入@@ P 掺杂区@@，与@@肖特基@@阳极的@@金@@属@@构成@@@@ p 欧姆接触@@@@，并与@@轻度掺杂@@ SiC 漂移或@@外延层@@构成@@@@ P-N 结@@。在@@反向偏压下@@， P 阱将@@“驱使@@”最高场强的@@通用区域向下移动到@@几乎没有@@@@缺陷的@@漂移层@@，远离有@@缺陷的@@金@@属@@势垒区域@@，从@@而@@减小总漏电流@@@@@@，如图@@@@2所示@@。P 阱的@@物理位置和@@面积@@（与@@肖特基@@二极管@@@@的@@@@尺寸@@相比@@@@）以@@及@@掺杂浓度会影响其最终@@特性@@@@，同时@@正向压降@@会抵消漏电流@@@@和@@浪涌电流@@@@。因@@此@@，在@@漏电流@@@@和@@漂移层厚度相同的@@情况下@@， MPS 器件@@可在@@@@更高的@@@@击穿电压下运行@@。

图@@2：SiC MPS 二极管@@的@@静态@@ I-V 行为@@@@（包括过流@@）

MPS 二极管@@具有@@更出色的@@浪涌电流@@稳健性@@

SiC 器件@@的@@浪涌电流@@性能与@@其单极性和@@相对较高@@的@@@@漂移层电阻相关@@， MPS 结@@构@@也可以@@提高该@@参数性能@@。这是@@因@@为@@@@，双极性器件@@的@@差分电阻低@@于@@单极性器件@@@@。正常运行时@@@@， MPS 二极管@@的@@肖特基@@器件@@传导几乎所有@@电流@@@@，以@@便像肖特基@@二极管@@@@那样有@@效运行@@，同时@@在@@开关期间@@提供@@相同的@@优势@@@@。在@@高瞬态浪涌电流@@事件期间@@，通过@@ MPS 二极管@@的@@电压会超过内置@@ P-N 二极管@@的@@开启电压@@，从@@而@@开始以@@更低@@的@@差分电阻传导@@。这可以@@转移电流@@@@，同时@@限制耗散的@@功率@@，并缓解@@ MPS 二极管@@的@@热应力@@。如果只使用@@肖特基@@二极管@@@@@@，而@@不使用@@@@ P-N 二极管@@，则@@必须使用@@尺寸@@明显超规格的@@肖特基@@二极管@@@@@@，以@@允许目标应用@@@@中出现瞬时@@过流事件@@。为@@限制过流@@，可并联连接器件@@@@（或@@添加额外电路@@），但@@这会增加成本@@@@。同样@@， P 阱的@@尺寸@@和@@掺杂需要在@@正向压降@@@@（正常运行期间@@）与@@浪涌承受能力之间进行权衡@@。具体优化选择取决于@@应用@@@@， Nexperia（安世半导体@@@@）提供@@适合各种硬开关和@@软开关应用@@的@@@@二极管@@@@@@。

MPC 二极管@@的@@反向恢复特性@@@@

除了具有@@更出色的@@静态特性@@@@， SiC MPS 二极管@@在@@动态开关操作期间也具备诸多优点@@。其与@@硅基@@ P-N 二极管@@相比@@的@@一个显著优势与@@反向恢复特性@@有@@关@@@@。反向恢复电荷是@@造成硅快速恢复@@二极管@@@@功率损耗的@@一个主要原因@@@@，因@@此@@对转换@@器@@效率会有@@不利影响@@。影响反向恢复电荷的@@参数有@@很多@@，包括二极管@@关断电流@@和@@结@@温@@。相比@@之下@@，只有@@多数载流子才会影响@@ SiC 二极管@@的@@总电流@@@@，这意味着@@ SiC 二极管@@能够表现出几乎恒定的@@行为@@@@@@@@，几乎不会有@@硅快速恢复@@二极管@@@@的@@非线性性能@@。因@@此@@，功率设计@@人员更容易预测出@@ SiC 的@@行为@@@@@@，因@@为@@他们无需考虑各种环境温度和@@负载条件@@。

创新的@@@@@@“薄型@@@@ SiC ”二极管@@结@@构@@@@可进一步提高@@ MPS 二极管@@的@@性能@@

Nexperia（安世半导体@@@@）的@@ MPS 二极管@@在@@制造过程中减少了芯片厚度@@，因@@此@@具有@@额外的@@优势@@@@。未经过处理的@@@@ SiC 衬底为@@@@ N 掺杂衬底@@，并会生长出@@ SiC 外延层@@，以@@形成漂移区@@。衬底最初@@的@@厚度可达@@500 µm ，但@@在@@外延后@@，这会给背面金@@属@@的@@电流@@和@@热流路径增加额外的@@电阻和@@热阻@@。因@@此@@，给定电流@@下的@@正向压降@@和@@结@@温也会变得更高@@。针对该@@问@@题@@， Nexperia（安世半导体@@@@）的@@解决方案就是@@将衬底的@@底面@@“磨薄@@”。在@@此工序中@@，材料质量和@@研磨精度至@@关重要@@，以@@避免厚度不均匀@@，进而@@降低@@二极管@@的@@性能@@@@（这会导致现场应用@@中的@@器件@@故障@@）。此外@@，由于@@@@ SiC 的@@硬度更高@@（莫氏硬度等级为@@@@9.2至@@9.3，而@@硅的@@硬度等级为@@@@6.5），需要采用@@先进的@@制造技术@@@@。图@@3显示了@@该@@工艺@@的@@效果@@，通过@@使用@@@@ Nexperia（安世半导体@@@@）的@@“薄型@@@@ SiC ”技术@@将衬底厚度减少到@@原来的@@三分之一@@。

图@@3：与@@标准@@的@@@@ SiC 二极管@@结@@构@@@@（左@@）相比@@， Nexperia（安世半导体@@@@）的@@“薄型@@@@ SiC ”工艺@@（右@@）可提高二极管@@的@@电气性能和@@热性能@@。

因@@此@@，从@@结@@点到@@背面金@@属@@的@@热阻显著降低@@@@，从@@而@@降低@@器件@@的@@工作温度@@，提高器件@@的@@可靠性@@@@（由于@@@@具备更高的@@@@浪涌电流@@稳健性@@），并降低@@正向压降@@@@@@。

总结@@@@

可用@@ SiC 肖特基@@二极管@@@@的@@@@数量@@和@@类型@@不断增加@@，包括使用@@传统结@@构@@的@@@@@@ SiC 肖特基@@二极管@@@@和@@使用@@更先进的@@@@ MPS 结@@构@@的@@@@ SiC 肖特基@@二极管@@@@。Nexperia（安世半导体@@@@）的@@新型@@@@@@ SiC 肖特基@@二极管@@@@集成了宽带隙半导体@@材料@@（碳化硅@@）的@@优点@@、 MPS 器件@@结@@构@@及其@@“薄型@@@@ SiC ”技术@@带来的@@额外优势@@。凭借其在@@工艺@@开发和@@器件@@制造方面的@@专业知识@@， Nexperia（安世半导体@@@@）能够进一步提高这款@@新产品@@的@@性能@@，使其@@在@@当@@今@@ SiC 二极管@@市场中始终保持领先地位@@。

关于@@@@作者@@@@：Sebastian Fahlbusch

Sebastian 在@@电力电子@@领域拥有@@十多年@@的@@经验@@，尤其是@@在@@碳化硅@@@@（SiC）和@@宽带隙技术@@方面@@。他成功地在@@汉堡联邦国防@@军大学完成了有@@关@@使用@@@@ SiC-MOSFET 的@@新型@@@@@@多级功率转换@@器@@构想的@@博士学位论文@@。Sebastian 于@@2019年@@加入@@ Nexperia（安世半导体@@@@）的@@产品应用@@工程师团队@@，他的@@主要工作重点是@@为@@实现新电源@@产品提供@@支持@@@@，以@@强化@@ Nexperia（安世半导体@@@@）的@@功率产品组合@@。

Vishay推出@@新型@@@@第三代@@650 V SiC肖特基@@二极管@@@@

judy — Tue, 23 May 2023 08:00:04 +0000

器件@@采用@@@@MPS结@@构@@设计@@@@，额定电流@@@@4 A~ 40 A，正向压降@@、电容@@电荷和@@反向漏电流@@@@低@@@@

日前@@，Vishay Intertechnology, Inc.（NYSE 股市代号@@：VSH）宣布@@，推出@@17款新型@@@@第三代@@650 V 碳化硅@@（SiC）肖特基@@二极管@@@@。Vishay Semiconductors器件@@采用@@@@混合@@PIN Schottky（MPS）结@@构@@设计@@@@，具有@@高浪涌电流@@保护能力@@，正向压降@@、电容@@电荷和@@反向漏电流@@@@低@@@@，有@@助于@@提升开关电源@@设计@@@@能效和@@可靠性@@@@。

日前@@发布的@@新一代@@SiC二极管@@包括@@4A至@@40A器件@@，采用@@TO-22OAC 2L和@@TO-247AD 3L 插件封装@@和@@@@D2PAK 2L（TO-263AB 2L）表面贴装封装@@@@。由于@@@@采用@@@@MPS结@@构@@，器件@@正向压降@@比上@@一代解决方案低@@@@0.3V，正向压降@@与@@电容@@电荷乘积@@，即电源@@能效重要优值@@系数@@（FOM），相比@@上@@一代解决方案降低@@@@17%。

与@@接近的@@竞品解决方案相比@@@@，二极管@@室温下典型@@反向漏电流@@@@低@@@@30%，高温下低@@@@70%。因@@此@@降低@@了导通损耗@@，确保系统轻载和@@空载期间的@@高能效@@。与@@超快恢复@@二极管@@@@不同@@，第三代器件@@几乎没有@@@@恢复拖尾@@，从@@而@@能够进一步提升效率@@。

与@@击穿电压相当@@的@@硅二极管@@@@相比@@@@，SiC二极管@@热导率高@@，反向电流@@@@低@@@@，反向恢复时@@间@@@@短@@。二极管@@反向恢复时@@间@@@@几乎不受温度变化的@@影响@@，可在@@@@+175 C高温下工作@@，不会因@@开关损耗造成能效变化@@。

器件@@典型@@应用@@包括发电和@@勘探应用@@领域@@FBPS和@@LLC转换@@器@@中的@@@@AC/DC功率因@@数校正@@（PFC）和@@ DC/DC超高频输出@@整流@@@@。器件@@具有@@高可靠性@@@@，符合@@RoHS标准@@，无卤素@@，通过@@2000小时@@高温反偏@@（HTRB）测试和@@@@2000次热循环温度循环测试@@，测试时@@间和@@循环次数是@@@@AEC-Q101规定的@@两倍@@@@。

新型@@@@SiC二极管@@现可提供@@样品并已实现量产@@，供货周期为@@八周@@。

VISHAY简介@@
Vishay 是@@全球最大的@@分立半导体@@和@@无源电子@@@@188足彩外围@@app 系列@@产品制造商之一@@，这些产品对于@@汽车@@、工业@@、计算@@、消费@@、通信@@、国防@@、航空航天和@@医疗市场的@@创新设计@@至@@关重要@@。服务于@@全球客户@@，Vishay承载着科技基因@@@@——The DNA of tech.。Vishay Intertechnology, Inc. 是@@在@@纽约证券交易所上@@市@@（VSH）的@@“财富@@1,000 强企业@@”。有@@关@@Vishay的@@详细信息@@，敬请浏览网@@站@@ www.vishay.com。

氧化镓@@半导体@@器件@@@@，中国再获重要进展@@

judy — Wed, 14 Dec 2022 02:06:54 +0000

近日@@，在@@世界顶级的@@半导体@@和@@电子@@器件@@技术@@论坛@@IEEE IEDM上@@，中国科大国家示范性微电子@@学院龙世兵教授课题组两篇关于@@@@氧化镓@@器件@@的@@研究论文@@（高功率氧化镓@@肖特基@@二极管@@@@@@和@@氧化镓@@光电探测器@@@@）成功被大会接收@@，这也是@@中国科大首次以@@第一作者@@单位在@@@@IEEE IEDM上@@发表论文@@。

高功率氧化镓@@肖特基@@二极管@@@@@@

如何开发出有@@效的@@边缘终端结@@构@@@@，缓解肖特基@@电极边缘电场是@@目前@@氧化镓@@肖特基@@二极管@@@@研究的@@热点@@。由于@@@@氧化镓@@@@P型@@掺杂目前@@尚未解决@@，PN结@@相关的@@边缘终端结@@构@@一直是@@难点@@。该@@工作基于@@氧化镓@@异质@@PN结@@的@@前期研究基础@@，将异质结@@终端扩展结@@构@@成功应用@@于@@氧化镓@@肖特基@@二极管@@@@@@。

该@@研究通过@@合理设计@@优化@@JTE区域的@@电荷浓度@@，确保不影响二极管@@正向特性@@的@@同时@@最大化削弱肖特基@@边缘电场@@，从@@而@@有@@效提高器件@@的@@耐压@@能力@@。

优化后的@@器件@@实现了@@2.9mΩ·cm2的@@低@@导通电阻和@@@@2.1kV的@@高击穿电压@@，其功率品质因@@数高达@@1.52GW/cm2。此外@@，利用@@该@@优化工艺@@成功制备并封装@@了大面积的@@氧化镓@@肖特基@@二极管@@@@@@，器件@@正向偏压@@2V下电流@@密度达到@@@@180A/cm2，反向击穿电压@@高达@@1.3kV。

图@@1结@@终端扩展氧化镓@@肖特基@@二极管@@@@@@。（a）器件@@结@@构@@示意图@@@@。（b）具有@@不同@@JTE区域电荷浓度的@@器件@@击穿特性@@比较@@@@。（c）封装@@器件@@反向恢复特性@@测试电路@@。（d）与@@已报道的@@氧化镓@@肖特基@@二极管@@@@的@@@@性能@@比较@@@@。

氧化镓@@光电探测器@@

光电探测器在@@目标跟踪@@、环境监测@@、光通信@@@@、深空探索等诸多领域发挥着越来越重要的@@作用@@。响应度和@@响应速度是@@光电探测器的@@两个关键的@@性能参数@@，然而@@这两个指标之间存在@@着制约关系@@，此消彼长@@。

由于@@@@缺乏成熟的@@材料缺陷控制技术@@@@，该@@问@@题在@@以@@氧化镓@@材料为@@代表的@@超宽禁带半导体@@探测器中尤为@@突出@@。龙世兵教授团队通过@@引入额外的@@辅助光源@@实现对向光栅@@@@（OPG）调控方案@@（图@@2a），来缓解上@@述制约关系@@。

该@@OPG方案下的@@@@Ga2O3/WSe2结@@型@@场效应晶体管探测器在@@目标光@@（深紫外@@）照射下表现出负向光栅效应@@（NPG），器件@@的@@阈值@@电压往负向移动@@（图@@2b）；与@@之相反@@，辅助光源@@（可见光@@）照射使器件@@表现出正向光栅效应@@（PPG），器件@@的@@阈值@@电压往正向移动@@；在@@目标光及辅助光同时@@照射下@@，器件@@整合了正@@、负对向光栅@@效应@@，但@@总体表现为@@阈值@@电压朝负向移动@@。OPG方案有@@效抑制器件@@内严重的@@持续光电导效应@@，器件@@的@@响应速度明显提升@@（图@@2c）。

此外@@，如图@@@@（2d）所示@@，OPG调控方案@@中引入的@@辅助性可见光@@对器件@@的@@光@@/暗电流@@比和@@响应度等关键指标几乎不产生影响@@。最终@@，当@@OPG方案中的@@可见光@@常开@@，在@@仅牺牲@@10.4%的@@响应度的@@情况下即实现了@@>1200倍@@响应速度的@@提升@@，成功削弱了响应度和@@响应速度之间的@@制约关系@@。

图@@2对向光栅@@（OPG）光电探测器概念及基本@@特性@@@@

特别地@@，当@@通过@@反馈电路控制辅助光源@@仅在@@器件@@响应的@@下降沿触发@@，将在@@无响应度牺牲的@@情况下实现响应速度的@@数量@@级提升@@。该@@工作提出了一种光电探测器芯片内千万像素共享一颗辅助@@LED即可缓解响应度与@@响应速度之间的@@制约关系的@@策略@@，对光电探测芯片综合性能的@@提升有@@重要的@@参考意义@@。（来源@@：中国科学技术@@大学@@）

罗姆@@发布肖特基@@二极管@@@@白皮书@@，助力汽车@@、工业@@和@@消费@@电子@@设备实现小型@@化和@@更低@@损耗@@@@！

judy — Tue, 08 Nov 2022 07:04:49 +0000

1. 前言@@

近年@@来@@，随着@@电动汽车的@@加速以@@及@@物联网@@在@@工业@@设备@@、消费@@电子@@设备领域的@@普及@@，应用@@产品中搭载的@@半导体@@数量@@也与@@日俱增@@。其中@@，中等耐压@@的@@二极管@@@@因@@其能有@@效整流@@和@@保护电路@@，而@@被广泛应用@@在@@从@@手机到@@电动汽车动力总成系统等各种电路和@@领域中@@，半导体@@厂商罗姆@@在@@这些领域中已经拥有@@骄人业绩@@（图@@1）。

图@@1. 罗姆@@在@@整流@@二极管@@和@@功率二极管@@领域的@@市场份额@@

VF（正向电压@@）和@@IR（反向电流@@@@）是@@二极管@@的@@重要性能指标@@，它们分别会影响到@@正向施加时@@的@@功率损耗和@@反向施加时@@的@@功率损耗@@。“理想的@@二极管@@@@@@”是@@VF和@@IR为@@0的@@二极管@@@@，也就是@@进行整流@@和@@开关工作时@@完全没有@@@@功率损耗的@@二极管@@@@@@。另外@@，VF和@@IR之间通常@@存在@@权衡关系@@，因@@此@@很难同时@@改善@@。而@@且@@，在@@实际的@@二极管@@@@中@@，当@@在@@开关工作期间关断二极管@@时@@@@，会产生一些功率损耗@@（因@@为@@电流@@在@@@@trr时@@段内会反向流动@@）。

肖特基@@势垒二极管@@@@（以@@下@@简称@@@@“SBD”）的@@VF和@@trr低@@于@@其他类型@@的@@二极管@@@@@@，因@@此@@在@@整流@@电路和@@开关电路中使用@@这种@@二极管@@可以@@实现低@@损耗@@，然而@@由于@@@@其@@IR较大@@，存在@@发热量大于@@散热量@@，最终@@发生热失控而@@造成损坏的@@风险@@。（图@@2）

图@@2. 在@@开关期间@@SBD和@@整流@@二极管@@的@@@@VF、IR比较@@

针对这种@@情况@@，罗姆@@开发出丰富的@@@@SBD系列@@产品群@@，客户可根据各种应用@@的@@@@需求@@（强调@@VF还是@@@@IR）选用产品@@。另外@@，还推出@@了更接近@@“理想二极管@@@@”的@@新系列@@产品@@，新产品@@不仅同时@@改善了本@@来存在@@权衡关系的@@@@VF和@@IR特性@@，还实现了@@SBD业内超高等级的@@@@trr特性@@。本@@文将概括介绍@@罗姆@@在@@@@SBD领域的@@行动以@@及@@罗姆@@各系列@@@@SBD产品的@@特点@@。
（有@@关@@SBD的@@详细技术@@文档@@，请参阅以@@下@@文章@@。）
车载@@用肖特基@@二极管@@@@小型@@高散热封装@@@@[PMDE]的@@优越性@@
车载@@小型@@高效@@肖特基@@势垒二极管@@@@@@“RBLQ系列@@”的@@优势@@

2. SBD需要具备的@@性能及其发展趋势@@

图@@3为@@SBD产品相关的@@市场情况示例@@，展示了一辆汽车中搭载的@@@@ECU数量@@。随着@@ADAS（高级驾驶辅助系统@@）和@@自动驾驶技术@@的@@发展@@，一辆汽车中所搭载的@@@@ECU数量@@与@@日俱增@@，其中@@所用的@@@@二极管@@@@数量@@也在@@持续增加@@，预计@@未来@@还会继续增加@@。由于@@@@汽车无法提供@@超出其电池和@@发电机能力的@@电力@@，因@@此@@制造商需要低@@损耗@@（低@@VF）的@@二极管@@@@，并且@@越来越多地采用@@@@VF和@@trr特性@@优异的@@@@SBD。而@@另一方面@@@@，燃油车的@@引擎@@外围电路@@、以@@及@@xEV的@@电池和@@电机外围电路是@@在@@高温环境中工作的@@@@，因@@此@@IR高的@@@@SBD的@@热失控风险成为@@直接关系到@@可靠性@@的@@重大课题@@。因@@此@@，在@@选择@@SBD时@@，关键在@@于@@如何在@@@@VF和@@IR之间取@@得平衡@@。

图@@3. 一辆汽车所搭载的@@@@ECU数量@@演变@@（罗姆@@调查数据@@）

在@@消费@@电子@@设备中@@，随着@@应用@@产品的@@功能越来越多@@，电路板密度也变得越来越高@@，甚至@@密度超过车载@@设备@@，因@@此@@需要更小型@@和@@超低@@@@损耗@@（超低@@@@VF）的@@SBD。另外@@，在@@工业@@设备应用@@中@@，其对高可靠性@@的@@要求与@@车载@@应用@@相同@@，而@@且@@由于@@@@应用@@产品的@@机型@@寿命较长@@，因@@此@@长期稳定供应也很重要@@。综上@@所述@@，身为@@通用器件@@的@@@@SBD，在@@不同的@@领域和@@应用@@中@@，其发展趋势大不相同@@，制造商在@@其产品开发过程中@@，要求一些存在@@权衡关系@@（例如@@更低@@损耗@@和@@更高可靠性@@@@、更小型@@和@@更大电流@@@@@@@@）的@@特性@@同等出色@@。为@@了满足如此广泛的@@需求@@，罗姆@@不断推动相应产品的@@开发@@，并建立了以@@垂直统合型@@生产体系为@@中心的@@长期稳定供应体系@@。在@@下一节中@@，将具体介绍@@罗姆@@的@@@@SBD产品阵容@@。

3. 罗姆@@ SBD系列@@产品阵容@@@@

罗姆@@最新的@@@@@@SBD产品有@@@@5个系列@@@@，客户可以@@根据对@@VF和@@IR的@@不同重视程度@@，从@@丰富的@@产品阵容@@@@中选择合适的@@产品@@（图@@4）。另外@@，每个系列@@@@都有@@丰富的@@封装@@阵容@@@@，客户还可以@@根据应用@@产品的@@性能要求选择小型@@封装@@@@（图@@5）。下页将对每种产品@@的@@特点@@分别展开介绍@@@@。

图@@4. 系列@@产品阵容@@@@

图@@5. 封装@@阵容@@

3-1.RBS系列@@　超低@@@@VF（耐压@@：20V）

该@@系列@@的@@@@@@VF最低@@@@，在@@主要用于@@正向电路中的@@损耗可大幅降低@@@@，非常适用于@@智能手机等使用@@电池低@@电压驱动的@@移动设备中的@@整流@@应用@@@@@@。
目标应用@@@@：笔记本@@电脑@@、移动设备等@@

3-2.RBR系列@@　低@@VF（耐压@@：30V／40V／60V）

该@@系列@@为@@通用型@@产品@@，与@@相同尺寸@@的@@罗姆@@以@@往产品相比@@@@，VF特性@@降低@@约@@@@25%。在@@车载@@应用@@中@@，正向损耗非常少@@，因@@此@@作为@@要求更高效@@率的@@汽车信息娱乐系统和@@车载@@@@LED灯@@等的@@保护二极管@@@@，非常受欢迎@@。2021年@@8月@@，封装@@阵容@@中又新增了车载@@用超小型@@@@PMDE封装@@，可满足市场对@@更小封装@@的@@@@需求@@。
目标应用@@@@：车载@@信息娱乐系统@@、车载@@LED灯@@、车载@@ECU、笔记本@@电脑@@等@@

3-3.RBQ系列@@　低@@IR（耐压@@：45V／65V／100V）

该@@系列@@利用@@罗姆@@自有@@的@@势垒形成技术@@@@，在@@VF特性@@与@@@@IR特性@@之间取@@得了良好的@@平衡@@。与@@罗姆@@以@@往产品相比@@@@，其反向功率损耗降低@@了@@60%，因@@此@@可以@@降低@@热失控风险@@@@，非常适用于@@需要在@@高温环境下运行的@@@@引擎@@@@ECU整流@@应用@@@@、高输出@@功率@@LED前照灯@@@@的@@保护应用@@@@、以@@及@@大电流@@@@工业@@设备电源@@@@等@@应用@@@@。
目标应用@@@@：xEV、引擎@@ECU、高输出@@功率@@LED前照灯@@@@、工业@@设备电源@@@@等@@

3-4.RBxx8系列@@　超低@@@@IR（耐压@@：30V／40V／60V／100V／150V／200V）

该@@系列@@产品具有@@超低@@@@@@IR，可以@@降低@@热失控风险@@，非常适用于@@需要在@@高温环境下运行的@@@@xEV电池和@@电机相关@@ECU、以@@及@@燃油车引擎@@@@ECU和@@变速箱@@ECU等的@@整流@@应用@@@@@@。该@@系列@@支持耐压@@高达@@200V，可以@@替换通常@@在@@这个耐压@@范围使用@@的@@整流@@二极管@@和@@快速恢复@@二极管@@@@@@，并可以@@大幅降低@@@@VF（与@@FRD相比@@，降低@@约@@11%），还有@@@@助于@@降低@@上@@述车载@@应用@@中的@@功耗@@。
目标应用@@@@：xEV电池管理系统@@、引擎@@ECU、工业@@设备逆变器等@@

4. 新产品@@：RBLQ/RLQ系列@@

RBLQ系列@@和@@RLQ系列@@新产品@@通过@@采用@@新技术@@和@@罗姆@@自有@@的@@沟槽@@@@MOS结@@构@@，与@@以@@往的@@平面结@@构@@产品相比@@@@，实现了更低@@的@@@@VF和@@IR。在@@采用@@普通沟槽@@@@MOS结@@构@@的@@@@产品中@@，由于@@@@结@@构@@上@@的@@原因@@@@，trr表现容易变差@@，而@@新产品@@两个系列@@@@的@@@@@@trr特性@@都得到@@了提升@@，并达到@@了与@@以@@往的@@平面结@@构@@产品同等级别@@（业界超高等级@@）。由于@@@@不容易发生热失控@@，并且@@可以@@降低@@开关损耗@@，因@@此@@新产品@@非常适用于@@用容易发热的@@车载@@@@LED前照灯@@@@驱动电路@@，以@@及@@xEV用的@@@@DC-DC转换@@器@@等需要进行高速开关@@的@@应用@@@@。
目标应用@@@@：车载@@LED前照灯@@@@、xEV DC-DC转换@@器@@、工业@@设备电源@@@@、照明等@@

4-1.与@@以@@往产品相比@@@@，VF和@@IR均得到@@改善@@

RBLQ系列@@和@@@@RLQ系列@@采用@@罗姆@@自有@@的@@沟槽@@@@MOS结@@构@@，与@@耐压@@和@@耐受电流@@同等的@@以@@往产品相比@@@@，VF降低@@了约@@15%，可以@@降低@@在@@整流@@应用@@@@等正向使用@@时@@的@@功率损耗@@。此外@@，与@@以@@往的@@平面结@@构@@产品相比@@@@，IR也降低@@了约@@@@60%，这可以@@大大降低@@@@SBD最让人担心的@@热失控风险@@，从@@而@@使产品也可以@@用在@@温度条件等非常严苛的@@车载@@应用@@中@@（图@@6)。

图@@6. SBD沟槽@@MOS结@@构@@

4-2.实现业内超短的@@@@trr

在@@普通沟槽@@@@MOS结@@构@@中@@，寄生电容@@@@（元器件@@中的@@电阻分量@@）较大@@，因@@此@@trr要比平面结@@构@@差@@。而@@RBLQ系列@@和@@@@RLQ系列@@新产品@@不仅降低@@了@@VF和@@IR，而@@且@@还利用@@自有@@技术@@@@，通过@@优化材料@@，实现了与@@平面结@@构@@同等的@@@@trr特性@@。例如@@，从@@图@@@@7中可以@@看到@@使用@@@@LED前照灯@@@@评估板进行装机评估时@@的@@开关损耗比较@@情况@@。在@@开关过程中@@，因@@VF和@@trr引起的@@损耗比例比较@@高@@@@，但@@RBLQ系列@@和@@@@RLQ系列@@的@@@@trr损耗降低@@了约@@@@37%，VF也同时@@降低@@@@，因@@此@@开关总损耗降低@@达@@26%，这将有@@助于@@降低@@车载@@@@LED前照灯@@@@驱动电路@@、以@@及@@xEV用的@@@@DC-DC转换@@器@@等需要进行高速开关@@的@@应用@@@@产品功耗@@。

图@@7. 实际装机进行开关时@@的@@损耗比较@@@@

5. 未来@@计划@@

随着@@消费@@电子@@领域家电的@@多功能化@@，以@@及@@在@@车载@@设备中用来实现自动驾驶的@@各种传感器模块等各领域应用@@的@@@@发展@@，预计@@未来@@应用@@产品中搭载的@@二极管@@@@数量@@将会继续增加@@。另外@@，在@@工业@@设备和@@@@xEV等车载@@设备领域@@，由于@@@@电机性能日益提高@@，预计@@电路中的@@电流@@也会越来越大@@@@，因@@此@@需要继续增强大电流@@@@产品阵容@@@@。罗姆@@为@@了满足更小型@@@@、更大电流@@@@@@、更低@@损耗@@、更高性能等诸多难以@@同时@@实现的@@需求@@，一直在@@推进超越需求的@@开发@@。例如@@，作为@@小型@@且支持大电流@@@@的@@封装@@@@，罗姆@@计划增强@@TO-277封装@@（6.5mm×4.6mm尺寸@@）的@@产品阵容@@@@，并且@@已经开始了部分产品的@@量产@@。还有@@@@，预计@@200V耐压@@产品在@@@@xEV车载@@逆变器和@@车载@@充电器等应用@@中的@@需求将会迅速增加@@，因@@此@@罗姆@@已经在@@开发@@200V耐压@@的@@新产品@@@@，并计划在@@@@2022年@@内投入市场@@。未来@@，罗姆@@将继续扩充产品阵容@@@@，满足市场多样化的@@需求@@，并为@@日新月@@异的@@下一代车载@@应用@@实现更高性能@@、更多功能和@@更低@@功耗贡献力量@@。

采用@@Trench肖特基@@二极管@@@@，实现功率密度的@@显著提升@@

judy — Thu, 21 Jul 2022 06:48:49 +0000

电源@@开发通常@@是@@一个艰难的@@过程@@。无论是@@用于@@交流电设备还是@@@@便携式@@设备@@，用户都期望电源@@达到@@很高的@@@@效率@@，同时@@尽可能保持小巧紧凑@@。成本@@也是@@一个重要因@@素@@，另外@@电源@@还必须是@@安全可靠的@@@@，这一点不言自明@@。

Recom 的@@总部位于@@奥地利格蒙登@@，作为@@一家非常成功的@@欧洲@@ AC/DC 电源@@和@@@@ DC/DC 转换@@器@@制造商@@，该@@公司必然要面临并克服这些设计@@挑战@@。在@@最近的@@一个项目中@@，Recom 希望开发一款电源@@@@，适用于@@医疗和@@其他应用@@@@。他们的@@目标是@@创建一个解决方案@@，将公司以@@往产品型@@号的@@功率密度提高一倍@@@@，而@@不影响安全性@@、可靠性@@、效率和@@性能@@。为@@了达到@@这个目标@@，开发团队必须采用@@最新的@@@@开关控制器@@、拓扑和@@元器件@@@@，因@@而@@@@他们向@@ Nexperia（安世半导体@@@@）寻找帮助@@@@。

图@@1：Recom Power的@@ ACM1200-V、1200 V AC电源@@

严格医疗要求设定基准@@

新的@@@@ Recom RACM1200-V 电源@@必须满足@@ IEC60601-1 的@@严格要求@@，包括一系列@@的@@@@技术@@标准@@@@，旨在@@确保医疗电气设备的@@安全性和@@性能@@。这些要求包括在@@@@ PCB 上@@提供@@适当@@的@@爬电距离和@@电气间隙@@，从@@而@@确保安全性@@，同时@@将功耗保持在@@最低@@@@水平@@。

产品参数指定@@ AC/DC 电源@@必须提供@@@@ 1.2 kW 的@@峰值@@输出@@@@功率@@。除了主输出@@之外@@，还必须有@@两个辅助输出@@@@：12 V/1 A 电源@@为@@可选@@冷却风扇供电@@；始终开启的@@@@ 5 V/1 A 输出@@用于@@控制和@@监控用途@@。

为@@了尽可能降低@@待机功耗@@，即便在@@主输出@@关闭时@@@@，整体效率也必须维持很高的@@@@水平@@。这意味着@@电源@@必须保持高效@@@@，无论是@@在@@@@1.2 kW峰值@@负载下@@，还是@@@@在@@活动待机状态下提供@@@@ 5 W 或@@更低@@功率时@@@@，在@@单个器件@@中满足这一系列@@要求是@@非常困难的@@@@。

图@@2：Recom的@@RACM1200-V AC/DC转换@@器@@框图@@@@

除了面向医疗用途之外@@，电源@@还必须适用于@@工业@@@@、楼宇自动化@@、IT 和@@家用电器部署@@。就外形尺寸@@而@@言@@，电源@@必须紧凑小巧@@，适合安装在@@标准@@@@ 19 英寸机架内部@@。

Trench肖特基@@二极管@@@@应用@@@@

在@@电源@@设计@@@@中@@，最具挑战性的@@部分是@@始终开启的@@@@@@ 5 V 输出@@，因@@为@@它意味着设计@@人员需要使用@@单独的@@@@ AC/DC 电源@@，而@@这个电源@@会占用宝贵的@@空间@@@@。由于@@@@设计@@必须保持紧凑尺寸@@@@，因@@而@@@@放置这个额外电路的@@唯一选择是@@在@@靠近主输出@@器件@@的@@位置@@，但@@在@@传送输出@@电流@@时@@@@，主输出@@器件@@会发热@@。这意味着@@过热是@@一个很大的@@风险@@，在@@进行设计@@时@@@@，必须非常小心谨慎@@。

最初@@，Recom 试图@@为@@@@ DC/DC 和@@ AC/DC 辅助电源@@转换@@器@@安装平面肖特基@@整流@@二极管@@@@，但@@过热仍旧是@@一大难题@@（特别是@@在@@全负载条件下@@）。

为@@了解决这个难题@@，Recom 选择采用@@@@ Nexperia（安世半导体@@@@）提供@@的@@@@ Trench 肖特基@@二极管@@@@。Trench 肖特基@@二极管@@@@是@@在@@肖特基@@二极管@@@@的@@@@原始概念基础之上@@发展而@@来的@@@@。Trench 概念旨在@@减少漏电流@@@@@@，从@@而@@提高热稳定性@@。与@@平面肖特基@@二极管@@@@相比@@@@，Trench 肖特基@@二极管@@@@可以@@提高开关性能@@。

Nexperia（安世半导体@@@@）的@@ PMEG100T20ELR 器件@@目前@@已用于@@@@ RACM1200-V 的@@降压转换@@器@@@@，提供@@ 12 W 风扇输出@@@@（参见图@@@@2）。这款@@ Trench 肖特基@@二极管@@@@采用@@@@小型@@扁平表贴封装@@@@，能够处理最高@@ 2 A 的@@正向电流@@@@@@，最大反向电压@@为@@@@ 100 V。此外@@，它还具有@@很低@@的@@漏电流@@@@@@。

图@@3：RACM1200-V的@@高密度@@PCB采用@@PMEG100T20ELR

具有@@低@@反向恢复电荷和@@高效@@率@@

PMEG100T20ELR 还具有@@很低@@的@@正向压降@@@@。在@@室温下@@，正向压降@@通常@@为@@@@ 705 mV，最大值@@仅为@@@@ 800 mV（在@@ 125℃温度下@@，典型@@值@@为@@@@@@ 590 mV，最大值@@为@@@@@@ 660 mV）。它具有@@很低@@的@@反向恢复电荷@@（Qrr），通常@@仅为@@@@ 8.5 nC。事实证明@@，这些特性@@至@@关重要@@，可以@@尽可能减少转换@@器@@的@@每个开关周期的@@整流@@二极管@@损耗@@（请参见图@@@@@@4）。

图@@4：Trench肖特基@@整流@@二极管@@提供@@行业领先的@@开关特性@@和@@低@@@@Qrr值@@

此外@@，他们选择的@@@@ Trench 肖特基@@二级管具有@@很低@@的@@反向漏电流@@@@@@，典型@@值@@仅为@@@@ 60 nA（在@@60 V 的@@反向电压@@@@下@@）。从@@ DC/DC 转换@@的@@视角看来@@，这种@@特性@@非常重要@@，由于@@@@开关@@ MOSFET 的@@高占空比@@，输入@@/输出@@电压@@比率很低@@@@，因@@为@@二极管@@处于@@关断状态的@@时@@间更长@@。如果没有@@@@这种@@器件@@@@，Recom 必须更改某些电源@@规格数据@@，这些数据会对性能产生严重影响@@。

图@@ 5 显示了@@ Trench 和@@平面肖特基@@二极管@@@@的@@@@整体效率@@。该@@图@@表明@@，在@@更高的@@@@开关频率下@@，使用@@ Trench 二极管@@的@@优势@@会增加@@。

图@@5：Trench和@@平面肖特基@@二极管@@@@的@@@@效率比较@@@@

无论器件@@如何高效@@@@，它总会散发一些热量@@，因@@而@@@@ Recom 工程师在@@如何冷却器件@@的@@问@@题上@@想了很多办法@@。Nexperia（安世半导体@@@@）的@@Trench肖特基@@二极管@@@@使用@@铜夹片式@@@@ FlatPower(CFP) 技术@@，改进从@@封装@@到@@电路板的@@热量传导@@。它可以@@提供@@小巧@@、纤薄且轻便的@@设计@@@@，实现优良的@@散热性能@@。

提供@@宽广的@@@@ SOA，改进热稳定性@@

利用@@ Nexperia（安世半导体@@@@）的@@ CFP 技术@@，Recom 能够设计@@具有@@低@@热阻抗路径的@@@@ PCB，能够散发产生的@@热量@@，而@@无需为@@功率二极管@@使用@@导热垫片或@@其他散热器@@。

Trench肖特基@@配置还意味着二极管@@的@@热稳定性得以@@改进@@，具有@@宽广的@@安全工作区@@（SOA），如图@@@@ 6 所示@@。这样@@可以@@降低@@在@@整流@@器中出现热失控的@@机率@@。因@@此@@，Recom 工程师能够设计@@电源@@@@，在@@ 50℃ 的@@环境温度下@@@@，提供@@完整辅助电源@@和@@@@@@ 800 W 主电源@@@@，而@@无需强制风冷@@。

图@@6：Trench肖特基@@二极管@@@@的@@@@设计@@提供@@宽广的@@@@@@SOA

为@@了让设计@@的@@电源@@能够安装到@@标准@@@@ 19 英寸机架中@@，最大高度必须在@@@@ 40 毫米@@以@@下@@@@。Nexperia（安世半导体@@@@）的@@ Trench 肖特基@@二极管@@@@的@@@@外形尺寸@@非常小@@，需要占用的@@@@空间@@仅为@@大多数竞争器件@@的@@一半@@。这为@@@@ Recom 提供@@了更多灵活性@@，可以@@腾出电路板上@@的@@更多空间@@放置其他器件@@@@。

图@@7：Nexperia的@@Trench肖特基@@二极管@@@@采用@@@@CFP封装@@，需要的@@@@PCB空间@@ 仅为@@替代解决方案的@@一半@@

Recom 电源@@设计@@@@总共采用@@了@@ Nexperia（安世半导体@@@@）的@@超过@@ 70 种产品@@，大多数是@@二极管@@@@、晶体管和@@逻辑@@器件@@@@，另外@@还有@@@@三种@@ Trench 肖特基@@二极管@@@@（器件@@编号@@PMEG40T20ER）。项目期间@@，Nexperia（安世半导体@@@@）电源@@专家随时@@为@@@@ Recom 提供@@支持@@，提出技术@@建议@@@@，帮助@@ Recom 工程师优化设计@@@@，选择合适的@@器件@@@@。

电源@@提供@@高功率密度@@，无需使用@@风扇@@

通过@@与@@@@ Nexperia（安世半导体@@@@）就此项目展开合作@@，Recom 能够推出@@高效@@的@@基板冷却式@@电源@@@@，其尺寸@@仅为@@@@ 228 x 96.2 x 40 毫米@@。RACM1200-V 目前@@已经上@@市销售@@，能够提供@@@@1 kW的@@连续功率输出@@@@，基板温度保持在@@@@80℃。它还可持续@@ 10 秒提供@@高达@@ 1.2 kW 的@@峰值@@输出@@@@，或@@在@@有@@气流的@@情况下连续输出@@@@。它通常@@能够达到@@@@95 %的@@峰值@@效率@@。除了广泛的@@可编程功能之外@@，这款@@电源@@提供@@高功率密度@@@@，无需使用@@风扇@@，因@@而@@@@非常适合在@@各种高可用@@性应用@@中使用@@@@。为@@了满足这种@@产品@@的@@所有@@预期设计@@规范@@，Recom 发现@@ Trench 肖特基@@二极管@@@@是@@首选方案@@。它们提供@@良好的@@效率@@、开关性能和@@热稳定性组合@@，采用@@节省空间@@的@@紧凑封装@@@@。

图@@8：Recom电源@@的@@医疗应用@@前景@@

Recom 的@@创新经理@@ Steve Roberts 解释道@@：

我们考察了来自不同@@ Trench 肖特基@@二极管@@@@供应商的@@产品@@，经过仔细甄选@@，决定将@@ Nexperia（安世半导体@@@@）器件@@作为@@首选产品@@。这些器件@@提供@@增强的@@散热性能@@，具有@@更大的@@安全工作区@@，如果我们要满足与@@医疗应用@@相关的@@标准@@@@，这些特性@@至@@关重要@@。另外@@，这些产品的@@外形尺寸@@非常小巧@@，这也是@@一大关键优势@@。

Nexperia (安世半导体@@@@)

Nexperia（安世半导体@@@@），作为@@生产大批量基础半导体@@器件@@的@@专家@@，其产品广泛应用@@于@@全球各类电子@@设计@@@@。公司丰富的@@产品组合包括二极管@@@@、双极性晶体管@@、ESD 保护器件@@@@、MOSFET 器件@@、氮化镓场效应晶体管@@ (GaN FET) 以@@及@@模拟@@ IC 和@@逻辑@@ IC。Nexperia 总部位于@@荷兰@@奈梅亨@@，每年@@可交付@@ 1000 多亿件@@产品@@，产品符合@@汽车行业的@@严苛标准@@@@。其产品在@@效率@@（如工艺@@@@、尺寸@@、功率及性能@@）方面获得行业广泛认可@@，拥有@@先进的@@小尺寸@@封装@@技术@@@@，可有@@效节省功耗及空间@@@@。

凭借几十年@@来的@@专业经验@@，Nexperia 持续不断地为@@全球各地的@@优质企业提供@@高效@@的@@产品及服务@@，并在@@@@亚洲@@、欧洲和@@美国拥有@@超过@@ 12,000 名员工@@。Nexperia 是@@闻泰科技股份有@@限公司@@ (600745.SS) 的@@子公司@@，拥有@@庞大的@@知识产权组合@@，并获得了@@ IATF 16949、ISO 9001、ISO 14001 和@@ ISO 45001认证@@。

普通硅二极管@@@@与@@肖特基@@二极管@@@@@@，究竟有@@何异同@@？

judy — Tue, 08 Mar 2022 03:28:59 +0000

问@@：普通硅二极管@@@@与@@肖特基@@二极管@@@@@@的@@异同@@？

答@@：两种@@二极管@@都是@@单向导电@@，可用@@于@@整流@@场合@@。

区别是@@普通硅二极管@@@@的@@耐压@@可以@@做得较高@@@@，但@@是@@@@它的@@恢复速度低@@@@，只能用在@@低@@频的@@整流@@上@@@@，如果是@@高频的@@就会因@@为@@无法快速恢复@@而@@发生反向漏电@@，最后导致管子严重发热烧毁@@；肖特基@@二极管@@@@的@@@@耐压@@能常较低@@@@，但@@是@@@@它的@@恢复速度快@@，可以@@用在@@高频场合@@，故开关电源@@采用@@此种二极管@@作为@@整流@@输出@@用@@，尽管如此@@，开关电源@@上@@的@@整流@@管温度还是@@@@很高的@@@@@@。

肖特基@@二极管@@@@是@@以@@其发明人肖特基@@博士@@（Schottky）命名的@@@@，是@@肖特基@@势垒二极管@@@@@@（Schottky Barrier Diode，缩写成@@SBD）的@@简称@@@@。

和@@其他的@@二极管@@@@比起来@@，肖特基@@二极管@@@@有@@什么特别的@@呢@@？

SBD不是@@利用@@@@P型@@半导体@@@@与@@@@N型@@半导体@@@@接触@@形成@@PN结@@原理制作的@@@@，而@@是@@利用@@金@@属@@与@@半导体@@接触@@形成的@@金@@属@@@@-半导体@@结@@@@原理制作的@@@@@@。因@@此@@，SBD也称为@@金@@属@@@@-半导体@@(接触@@)二极管@@或@@表面势垒二极管@@@@，它是@@一种热载流子二极管@@@@。

典型@@的@@肖特基@@整流@@管的@@内部电路结@@构@@是@@以@@@@N型@@半导体@@@@为@@基片@@，在@@上@@面形成用砷作掺杂剂的@@@@N-外延层@@。阳极使用@@钼@@或@@铝等材料制成阻档层@@。用二氧化硅@@(SiO2)来消除边缘区域的@@电场@@，提高管子的@@耐压@@值@@@@@@。N型@@基片具有@@很小的@@通态电阻@@，其掺杂浓度较@@H-层要高@@100%倍@@。在@@基片下边形成@@N+阴极层@@，其作用是@@减小阴极的@@接触@@电阻@@。通过@@调整结@@构@@参数@@，N型@@基片和@@阳极金@@属@@之间便形成肖特基@@势垒@@，如图@@@@所示@@@@。当@@在@@肖特基@@势垒两端加上@@正向偏压@@（阳极金@@属@@接电源@@正极@@，N型@@基片接电源@@负极@@）时@@，肖特基@@势垒层变窄@@，其内阻变小@@；反之@@，若在@@肖特基@@势垒两端加上@@反向偏压时@@@@，肖特基@@势垒层则@@变宽@@，其内阻变大@@。

肖特基@@整流@@管仅用一种载流子@@（电子@@）输送电荷@@，在@@势垒外侧无过剩少数载流子的@@积累@@，因@@此@@，不存在@@电荷储存问@@题@@（Qrr→0），使开关特性@@获得时@@显改善@@。其反向恢复时@@间@@@@已能缩短到@@@@10ns以@@内@@。但@@它的@@反向耐压@@值@@@@较低@@@@@@，一般不超过去时@@@@100V。因@@此@@适宜在@@低@@压@@、大电流@@@@情况下工作@@。利用@@其低@@压降这特点@@，能提高低@@压@@、大电流@@@@整流@@@@（或@@续流@@@@）电路的@@效率@@。

利用@@金@@属@@与@@半导体@@接触@@形成肖特基@@势垒构成@@的@@微波二极管@@称为@@肖特基@@势垒二极管@@@@@@。这种@@器件@@对外主要呈现非线性电阻特性@@是@@构成@@微波混频器@@、检波器和@@微波开关等的@@核心@@188足彩外围@@app 。

结@@构@@：

肖特基@@势垒二极管@@@@有@@两种@@管芯结@@构@@@@：点接触@@型@@和@@面结@@合型@@@@，如下图@@所示@@@@：

点接触@@型@@管芯用一根金@@属@@丝压接在@@@@N型@@半导体@@@@外延层@@表面@@上@@形成金@@半接触@@@@@@。面结@@合型@@管芯先要在@@@@N型@@半导体@@@@外延层@@表面@@上@@生成二氧化硅@@（SiO2）保护层@@，再用光刻的@@办法腐蚀出一个小孔@@，暴露出@@N型@@半导体@@@@外延层@@表面@@，淀积一层金@@属@@膜@@（一般采用@@金@@属@@钼@@或@@钛@@，称为@@势垒金@@属@@@@）形成金@@半接触@@@@，再蒸镀或@@电镀一层金@@属@@@@（金@@、银等@@）构成@@电极@@。

两种@@管芯结@@构@@的@@@@半导体@@一侧都采用@@重掺杂@@N+层作衬底@@，并在@@@@其上@@形成欧姆接触@@@@的@@电极@@。面结@@合型@@管性能要优于@@点接触@@管@@。

主要原因@@在@@于@@@@：

（1）点接触@@管表面不易清洁@@，针点压力会造成半导体@@表面畸变@@。其接触@@势垒不是@@理想的@@肖特基@@势垒受到@@机械震动时@@还会产生颤抖噪声@@。面结@@合型@@管金@@半接触@@界面比较@@平整不暴露而@@较易清洁其接触@@势垒几乎是@@理想的@@肖特基@@势垒@@。

（2）不同的@@点接触@@管在@@生产时@@压接压力不同@@，使得肖特基@@结@@的@@直径不同@@。因@@此@@性能一致性差可靠性@@也差@@。面结@@合型@@管采用@@平面工艺@@@@，因@@此@@性能稳定@@，一致性好@@，不易损坏@@。

图@@中给出一种面结@@合型@@二极管@@的@@结@@构@@图@@和@@@@等效电路@@。从@@中可以@@看出各部分的@@结@@构@@尺寸@@量级@@。通常@@这种@@管芯要进行封装@@才能方便地使用@@@@。肖特基@@势垒二极管@@@@的@@典型@@封装@@结@@构@@可采用@@@@“炮弹@@”式@@、微带式@@@@、SOT贴片式@@等如图@@@@@@2-30所示@@：

问@@：肖特基@@二极管@@@@与@@普通@@二极管@@从@@外观上@@如何区分@@？肖特基@@二极管@@@@与@@普通@@二极管@@标识有@@何区别@@？

答@@：除了型@@号@@，外形上@@一般没什么区别@@，但@@可以@@测量正向压降@@进行区别@@，直接用数字万用表测@@（小电流@@@@）普通二极管@@在@@@@0.5V以@@上@@@@，肖特基@@二极管@@@@在@@@@0.3V以@@下@@，大电流@@@@时@@普通二极管@@在@@@@@@0.8V左@@右@@@@，肖特基@@二极管@@@@在@@@@0.5V以@@下@@；SR350 就是@@表示@@@@3A50V。另肖特基@@二极管@@@@耐压@@一般在@@@@100V以@@下@@，没有@@@@150V以@@上@@@@的@@@@。

什么是@@快恢复@@二极管@@@@@@？

快恢复@@二极管@@@@（简称@@FRD）是@@一种具有@@开关特性@@好@@、反向恢复时@@间@@@@短@@特点的@@半导体@@二极管@@@@，主要应用@@于@@开关电源@@@@、PWM脉宽调制器@@、变频器@@等电子@@电路中@@，作为@@高频整流@@二极管@@@@、续流@@二极管@@或@@阻尼二极管@@使用@@@@。

快恢复@@二极管@@@@的@@内部结@@构@@@@：

与@@普通@@PN结@@二极管@@不同@@，它属于@@@@PIN结@@型@@二极管@@@@，即在@@@@P型@@硅材料与@@@@N型@@硅材料中间增加了基区@@I，构成@@PIN硅片@@。因@@基区很薄@@，反向恢复电荷很小@@，所以@@@@快恢复@@二极管@@@@的@@反向恢复时@@间@@@@@@较短@@，正向压降@@较低@@@@，反向击穿电压@@（耐压@@值@@@@）较高@@

通常@@，5~20A的@@快恢复@@二极管@@@@管采用@@@@TO–220FP塑料封装@@@@，20A以@@上@@@@的@@@@大功率快恢复@@二极管@@@@采用@@顶部带金@@属@@散热片的@@@@TO–3P塑料封装@@@@，5A以@@下@@的@@快恢复@@二极管@@@@则@@采用@@@@DO–41、DO–15或@@DO–27等规格塑料封装@@@@@@。

采用@@TO–220或@@TO–3P封装@@的@@@@大功率快恢复@@二极管@@@@@@，有@@单管@@和@@双管之分@@。双管的@@管脚引出方式@@又分为@@共阳和@@共阴@@。

性能特点@@：

（1）反向恢复时@@间@@@@
反向恢复时@@间@@@@tr的@@定义是@@@@：电流@@通过@@零点由正向转换@@到@@规定低@@值@@的@@时@@间间隔@@。它是@@衡量高频续流@@及整流@@器件@@性能的@@重要技术@@指标@@。反向恢复电流@@的@@波形如图@@@@@@1所示@@。IF为@@正向电流@@@@@@，IRM为@@最大反向恢复电流@@@@。Irr为@@反向恢复电流@@@@，通常@@规定@@Irr=0.1IRM。当@@t≤t0时@@，正向电流@@@@I=IF。当@@t＞t0时@@，由于@@@@整流@@器件@@上@@的@@正向电压@@突然变成反向电压@@@@，因@@此@@正向电流@@@@迅速降低@@@@，在@@t=t1时@@刻@@，I=0。然后整流@@器件@@上@@流过反向电流@@@@@@IR，并且@@IR逐渐增大@@；在@@t=t2时@@刻@@达到@@最大反向恢复电流@@@@IRM值@@。此后受正向电压@@的@@作用@@，反向电流@@@@逐渐减小@@，并在@@@@t=t3时@@刻@@达到@@规定值@@@@Irr。从@@t2到@@t3的@@反向恢复过程与@@电容@@器放电过程有@@相似之处@@。

（2）快恢复@@、超快恢复@@二极管@@@@的@@结@@构@@特点@@
快恢复@@二极管@@@@的@@内部结@@构@@@@与@@普通@@二极管@@不同@@，它是@@在@@@@P型@@、N型@@硅材料中间增加了基区@@I，构成@@P-I-N硅片@@。由于@@@@基区很薄@@，反向恢复电荷很小@@，不仅大大减小了@@trr值@@，还降低@@了瞬态正向压降@@@@，使管子能承受很高的@@@@反向工作电压@@。快恢复@@二极管@@@@的@@反向恢复时@@间@@@@@@一般为@@几百纳秒@@@@，正向压降@@约为@@@@0.6V，正向电流@@@@是@@几安培至@@几千安@@培@@，反向峰值@@电压可达几百到@@几千伏@@@@。超快恢复@@二极管@@@@的@@反向恢复电荷进一步减小@@，使其@@trr可低@@至@@几十纳秒@@@@。

20A以@@下@@的@@快恢复@@及超快恢复@@二极管@@@@大多采用@@@@TO-220封装@@形式@@@@。从@@内部结@@构@@看@@，可分成单管@@@@、对管@@（亦称双管@@）两种@@。对管@@内部包含两只快恢复@@二极管@@@@@@，根据两只二极管@@接法的@@不同@@，又有@@共阴对管@@@@@@、共阳对管@@@@之分@@。图@@2(a)是@@C20-04型@@快恢复@@二极管@@@@@@（单管@@）的@@外形及内部结@@构@@@@。(b)图@@和@@@@(c)图@@分别是@@@@C92-02型@@（共阴对管@@@@）、MUR1680A型@@（共阳对管@@@@）超快恢复@@二极管@@@@的@@外形与@@构造@@。它们均采用@@@@TO-220塑料封装@@@@，几十安的@@快恢复@@二极管@@@@一般采用@@@@TO-3P金@@属@@壳封装@@@@。更大容量@@（几百安@@～几千安@@）的@@管子则@@采用@@螺栓型@@或@@平板型@@封装@@形式@@@@@@。
问@@：肖特基@@二极管@@@@和@@快恢复@@二极管@@@@又什么区别@@？

答@@：快恢复@@二极管@@@@是@@指反向恢复时@@间@@@@很短@@的@@二极管@@@@@@（5us以@@下@@），工艺@@上@@多采用@@掺金@@措施@@，结@@构@@上@@有@@采用@@@@PN结@@型@@结@@构@@@@，有@@的@@采用@@改进的@@@@PIN结@@构@@。其正向压降@@高于@@普通二极管@@@@（1-2V），反向耐压@@多在@@@@1200V以@@下@@。从@@性能上@@可分为@@快恢复@@和@@超快恢复@@两个等级@@。前者反向恢复时@@间@@@@为@@数百纳秒@@或@@更长@@，后者则@@在@@@@100纳秒@@以@@下@@@@。

肖特基@@二极管@@@@是@@以@@金@@属@@和@@半导体@@接触@@形成的@@势垒为@@基础的@@二极管@@@@@@，简称@@肖特基@@二极管@@@@@@(Schottky Barrier Diode），具有@@正向压降@@低@@@@（0.4--0.5V）、反向恢复时@@间@@@@很短@@（10-40纳秒@@），而@@且@@反向漏电流@@@@较大@@@@，耐压@@低@@@@，一般低@@于@@@@150V，多用于@@低@@电压场合@@。

这两种@@管子通常@@用于@@开关电源@@@@。

肖特基@@二极管@@@@和@@快恢复@@二极管@@@@区别@@：前者的@@恢复时@@间@@比后者小一百倍@@左@@右@@@@@@，前者的@@反向恢复时@@间@@@@@@大约为@@几纳秒@@@@。

前者的@@优点@@还有@@@@低@@功耗@@，大电流@@@@，超高速@@；电气特性@@当@@然都是@@二极管@@@@。

快恢复@@二极管@@@@在@@制造工艺@@上@@采用@@掺金@@@@，单纯@@的@@扩散等工艺@@@@，可获得较高@@的@@@@开关速度@@，同时@@也能得到@@较高@@的@@@@耐压@@@@。目前@@，快恢复@@二极管@@@@主要应用@@在@@逆变电源@@中做整流@@@@188足彩外围@@app 。

肖特基@@二极管@@@@：反向耐压@@值@@@@较低@@@@40V-50V，通态压降@@0.3-0.6V，小于@@@@10nS的@@反向恢复时@@间@@@@@@。它是@@具有@@肖特基@@特性@@的@@@@“金@@属@@半导体@@结@@@@@@”的@@二极管@@@@。其正向起始电压较低@@@@。其金@@属@@层除材料外@@，还可以@@采用@@金@@@@、钼@@、镍@@、钛等材料@@。其半导体@@材料采用@@硅或@@砷化镓@@，多为@@@@N型@@半导体@@@@。这种@@器件@@是@@由多数载流子导电的@@@@，所以@@@@，其反向饱和@@电流@@较以@@少数载流子导电的@@@@PN结@@大得多@@。由于@@@@肖特基@@二极管@@@@中少数载流子的@@存贮效应甚微@@，所以@@@@其频率响仅为@@@@RC时@@间常数限制@@，因@@而@@@@，它是@@高频和@@快速开关的@@理想器件@@@@。其工作频率可达@@100GHz。并且@@，MIS（金@@属@@－绝缘体@@－半导体@@）肖特基@@二极管@@@@可以@@用来制作太阳能电池或@@发光二极管@@@@。

快恢复@@二极管@@@@：有@@0.8-1.1V的@@正向导通压降@@@@，35-85nS的@@反向恢复时@@间@@@@@@，在@@导通和@@截止之间迅速转换@@@@，提高了器件@@的@@使用@@频率并改善了波形@@。快恢复@@二极管@@@@在@@制造工艺@@上@@采用@@掺金@@@@,单纯@@的@@扩散等工艺@@@@,可获得较高@@的@@@@开关速度@@,同时@@也能得到@@较高@@的@@@@耐压@@@@.目前@@快恢复@@二极管@@@@主要应用@@在@@逆变电源@@中做整流@@@@@@188足彩外围@@app 。

快速恢复@@二极管@@@@，顾名思义@@，是@@比普通二极管@@@@PN结@@的@@单向导通阀门恢复快的@@二极管@@@@@@！用途也很广@@。

问@@：肖特基@@二极管@@@@的@@@@主要应用@@场景是@@什么@@？

虽然肖特基@@二极管@@@@已经上@@市有@@几十年@@了@@，新的@@@@发展和@@产品却不断增强了它的@@特性@@并扩展了应用@@的@@@@可能性@@。除了太阳能电池板和@@汽车@@，它们现在@@也被用于@@笔记本@@电脑@@@@、智能手机和@@平板电脑的@@电池充电器@@。但@@是@@@@，哪些肖特基@@二极管@@@@适合于@@何种用途呢@@？

肖特基@@二极管@@@@主要用于@@以@@下@@两个领域@@：

（1）整流@@，换句话说@@，在@@开关电源@@@@（开关模式@@电源@@@@，SMPS）或@@电源@@整流@@器内部的@@交流至@@直流转换@@@@，以@@及@@直流电压转换@@@@。

（2）阻止直流电流@@和@@相反极性的@@直流的@@反向流动@@，例如@@当@@电池插入不正确时@@@@。

由于@@@@其较高@@的@@@@开关速度@@，肖特基@@二极管@@@@主要用于@@高达微波范围的@@高频应用@@@@。这也是@@由于@@@@它们的@@低@@饱和@@能力@@。因@@此@@，它们通常@@在@@开关电源@@@@中以@@续流@@二极管@@或@@整流@@器二极管@@的@@形式@@用作降低@@感应电压的@@保护二极管@@@@，还可用@@作检测电路的@@解调器@@。

问@@：为@@什么有@@的@@二极管@@@@是@@三个管教@@？

有@@些用于@@全波整流@@的@@二极管@@@@外形象三极管@@，是@@两个二极管@@反向联接@@（负极并在@@@@一起@@）封装@@的@@@@，一般中间为@@负极@@，是@@为@@节约地方@@，使电路板更紧蔟@@。

来源@@：硬件十万个为@@什么@@

肖特基@@二极管@@@@，你真的@@用对了吗@@？

judy — Fri, 18 Feb 2022 07:33:53 +0000

提到@@低@@功耗@@、大电流@@@@、超高速@@半导体@@器件@@@@，很多工程师同学肯定能首先想到@@肖特基@@二极管@@@@@@（SBD）。但@@是@@@@，你真的@@会用肖特基@@二极管@@@@吗@@？跟其他的@@二极管@@@@相比@@@@，肖特基@@二极管@@@@又有@@什么特别之处@@？下面@@，我们一起来划重点吧@@！

肖特基@@二极管@@@@的@@@@关键参数@@

肖特基@@二极管@@@@广泛应用@@于@@开关电源@@@@、变频器@@、驱动器等电路中@@。在@@不同的@@应用@@中@@，需要考虑不同的@@因@@素@@，而@@且@@，不同的@@器件@@在@@性能上@@也有@@差别@@，因@@此@@，在@@选用肖特基@@二极管@@@@时@@@@，下面@@这些关键参数需要综合考虑@@。

1、导通压降@@VF

VF为@@二极管@@正向导通时@@二极管@@两端的@@压降@@，当@@通过@@二极管@@的@@电流@@越大@@@@，VF越大@@；当@@二极管@@温度越高时@@@@，VF越小@@。

2、反向饱和@@漏电流@@@@@@IR

IR指在@@二极管@@两端加入反向电压@@时@@@@，流过二极管@@的@@电流@@@@，肖特基@@二极管@@@@反向漏电流@@@@较大@@@@，选择肖特基@@二极管@@@@是@@尽量选择@@IR较小的@@二极管@@@@@@。

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。

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@@@@工作参数@@

肖特基@@二极管@@@@的@@@@选型@@要点@@

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@@。

1、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。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@@。

注意@@：功率肖特基@@二极管@@@@的@@@@散热和@@安装形式@@@@，要搞清楚产品为@@自然冷却还是@@@@风扇冷却@@，管子要安装在@@易通风散热的@@地方@@，以@@提高产品的@@可靠性@@@@。TO-220、TO-3P型@@的@@管子与@@散热器之间要加导热硅脂@@，使管子与@@散热器之间接触@@良好@@。DO-41、DO-201AD封装@@的@@@@管子可采取立式@@@@、卧式@@@@、架空等方式@@安装@@，这要根据实际情况确定@@。

2、正确选择肖特基@@二极管@@@@的@@@@@@RC补偿网@@络@@-RC缓冲器@@

由于@@@@高频变压器的@@漏电感和@@管子的@@结@@电容@@@@在@@截止时@@形成一个谐振电路@@，它可导致瞬时@@过压振荡@@。因@@此@@，有@@必要在@@电源@@输出@@中设置@@RC缓冲器@@以@@保护管子的@@安全@@。另外@@，RC网@@络还可减少输出@@噪声@@，减少管子的@@热耗@@，提高产品的@@效率和@@可靠性@@@@。

缓冲器@@的@@选择原则@@是@@@@，既使缓冲器@@有@@效@@，又能尽量减少损耗@@。下面@@是@@参考公式@@@@。
R=√(Li/Cj)/n

式@@中@@：Li为@@变压器漏电感@@(μH)

CJ为@@管子的@@结@@电容@@@@@@(PF)

N为@@原副边匝比@@(NP/NS)

电容@@C可任意地从@@@@0.01到@@0.1μF之间取@@,具体值@@有@@实验确定@@。

如对@@VO=5V，可选@@R=5.1Ω，0.5W,C=0.01μF

IR小的@@管子@@，热耗小@@，所以@@@@同样@@情况下@@，可选@@择@@IR小的@@管子@@。

设计@@PCB时@@，要使管子及散热器尽量远离电解电容@@器等对热敏感的@@器件@@@@。以@@增加产品的@@寿命@@。

焊接管子的@@焊盘要足够大@@，焊接牢靠@@，避免由于@@@@热应力造成脱焊@@。

肖特基@@二极管@@@@一旦选用后@@，要经模拟实验@@，在@@产品输入@@@@、输出@@最坏的@@情况下测量其温升及工作波形@@，确认各项指标不要超过其极限参数@@。

肖特基@@二极管@@@@