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肖特基二極管知識2

時間:2019-08-06信息來源:深圳市AG亚游集团官方网站電子有限公司

肖特基二極管在電源變壓器中的運用 電源變壓器有高頻變壓器、高頻率電容器、高原反應壓功率晶體管、輸出功率整流二極管、操縱IC等關鍵構件構成。次級整流二極管作為耗能部件,損耗大,(約占電源功耗的30%),發熱高,它的選用對電源的整機效率和可靠性指標是非常關鍵的因素,這就要求整流二極管在高速大電流工作狀態下應具有正向壓降VF小、反向反向漏電IR小、恢複時間Trr短的特性。 對於低壓大電流的高頻整流,肖特基二極管是最佳的選擇(這時由於其反向耐壓較低),最常用的是作為±5V、±12V、±15V的整流輸出管。(如計算機電源的+5V輸出大多采用SR3040+12V輸出采用SR1660)再加上肖特基二極管的正向壓降VF與結溫TJ呈現負溫度係數,所以用其製造的開關電源效率高,溫升低,噪聲小,可靠性高。 下麵是在具體應用中應注意的問題: 1.肖特基二極管的選型 要根據開關電源所要輸出的電壓VO、電流IO、散熱情況、負載情況、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。 在一般的設計中,我們要留出一定的餘量。比如,VR隻用到其額定值的80%以下(特殊情況下可控製到50%以下),IF用到其額定值的40%以下。 在單端反激(FLY-BACK)開關電源中,假定一產品:輸入電壓VIMAX=350VDC,輸出電壓VO=5V,電流IO=1A。如圖所示。依據計算方法,規定整流二極管的反方向工作電壓 VR、順向電流量IF考慮下邊的標準: VR2VI×NS/NP IF2IO/1-θMAX 在其中: NS/NP為變電器次、初中級匝比 θMAX為較大占空比 假定,NS/NP=1/20,θMAX=0.35 VR2×300/20=45V IF2×1/1-0.35=3A 那樣,人們能夠 參照采用SR3401N5822。若產品為風扇冷卻,則管子可以把餘量留小一些。TO220TO3P封裝的管子有全包封、半包封之分這要根據具體情況選用。 半包封管子的散熱優於全包封的管子,但需注意其散熱器和中間管腳相通。 負載若為容性負載,建議IF再留出20%的餘量。 注意功率肖特基二極管的散熱和安裝形式,要搞清楚產品為自然冷卻還是風扇冷卻,管子要安裝在易通風散熱的地方,以提高產品的可靠性。TO-220TO-3P型的管子與散熱器之間要加導熱矽脂,使管子與散熱器之間接觸良好。DO-41DO-201AD封裝的管子可采取立式、臥式、架空等方式安裝,這要根據實際情況確定。 2.正確選擇肖特基二極管的RC補償網絡-RC緩衝器 由於高頻變壓器的漏電感和管子的結電容在截止時形成一個諧振電路,它可導致瞬時過壓振蕩。因而,必須在開關電源輸出中設定RC緩衝器以維護水管的安全性。另外,RC網絡還可減少輸出噪聲,減少管子的熱耗,提高產品的效率和可靠性。如上圖所示。 緩衝器的選擇原則是,既使緩衝器有效,又能盡量減少損耗。下麵是參考公式。 R=(Li/Cj)/n 式中:Li為變壓器漏電感(μH CJ為管子的結電容(PF N為原副邊匝比(NP/NS 電容C可任意地從0.010.1μF之間取,具體值有實驗確定。 如對VO=5V,可選R=5.1Ω,0.5W,C=0.01μ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。 設計PCB時,要使管子及散熱器盡量遠離電解電容器等對熱敏感的器件。以增加產品的壽命。電焊焊接水管的焊盤要充足大,電焊焊接牢固,防止因為焊接應力導致脫焊。肖特基二極管如果采用後,要經模擬實驗,產成品鍵入、輸出最壞的狀況下精確測量其溫度及工作中波型,確定各類指標值不必超出其極限主要參數。

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