什么是肖特基二極管?肖特基二極管如何選型?

發(fā)布時(shí)間:2024-03-11

1、肖特基二極管的選型
要根據(jù)開關(guān)電源所要輸出的電壓vo、電流io、散熱情況、負(fù)載情況、安裝要求、所要求的溫升等確定所要選用的肖特基二極管種類。
在一般的設(shè)計(jì)中,我們要留出一定的余量。比如,vr只用到其額定值的80%以下(特殊情況下可控制到50%以下),if用到其額定值的40%以下。
在單端反激(fly-back)開關(guān)電源中,假定一產(chǎn)品:輸入電壓vimax=350vdc,輸出電壓vo=5v,電流io=1a。如圖所示。
根據(jù)計(jì)算公式,要求整流二極管的反向電壓vr、正向電流if滿足下面的條件:
vr≥2vi×ns/np
if≥2io/(1-θmax)
其中:
ns/np為變壓器次、初級匝比
θmax為最大占空比
假設(shè),ns/np=1/20,θmax=0.35

vr≥2×350/20=35(v)
if≥2×1/(1-0.35)=3(a)
若產(chǎn)品為風(fēng)扇冷卻,則管子可以把余量留小一些。to220、to3p封裝的管子有全包封、半包封之分這要根據(jù)具體情況選用。
半包封管子的散熱優(yōu)于全包封的管子,但需注意其散熱器和中間管腳相通。
負(fù)載若為容性負(fù)載,建議if再留出20%的余量。
注意功率肖特基二極管的散熱和安裝形式,要搞清楚產(chǎn)品為自然冷卻還是風(fēng)扇冷卻,管子要安裝在易通風(fēng)散熱的地方,以提高產(chǎn)品的可靠性。to-220、to-3p型的管子與散熱器之間要加導(dǎo)熱硅脂,使管子與散熱器之間接觸良好。do-41、do-201ad封裝的管子可采取立式、臥式、架空等方式安裝,這要根據(jù)實(shí)際情況確定。
2、正確選擇肖特基二極管的rc補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)-rc緩沖器
由于高頻變壓器的漏電感和管子的結(jié)電容在截止時(shí)形成一個(gè)諧振電路,它可導(dǎo)致瞬時(shí)過壓振蕩。因此,有必要在電源輸出中設(shè)置rc緩沖器以保護(hù)管子的安全。另外,rc網(wǎng)絡(luò)還可減少輸出噪聲,減少管子的熱耗,提高產(chǎn)品的效率和可靠性。
緩沖器的選擇原則是,既使緩沖器有效,又能盡量減少損耗。下面是參考公式。
r=√(li/cj)/n
式中:
li為變壓器漏電感(μh)
cj為管子的結(jié)電容(pf)
n為原副邊匝比(np/ns)
電容c可任意地從0.01到0.1μf之間取,具體值有實(shí)驗(yàn)確定。
如對vo=5v,可選r=5.1ω、0.5w、c=0.01μf
盡量選擇ir小的肖特基二極管
ir小的管子,熱耗小,所以同樣情況下,要選擇ir小的管子。
設(shè)計(jì)pcb時(shí),要使管子及散熱器盡量遠(yuǎn)離電解電容器等對熱敏感的器件。以增加產(chǎn)品的壽命。
焊接管子的焊盤要足夠大,焊接牢靠,避免由于熱應(yīng)力造成脫焊。
肖特基二極管一旦選用后,要經(jīng)模擬實(shí)驗(yàn),在產(chǎn)品輸入、輸出最壞的情況下測量其溫升及工作波形,確認(rèn)各項(xiàng)指標(biāo)不要超過其極限參數(shù)。
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