适合各种电源应用的碳化硅肖特基二极管
开关电源中的肖特基二极管
开关电源中的肖特基二极管肖特基二极管是一种特殊的二极管，由肖特基效应得名。
肖特基效应是指当P型半导体与n型半导体接触时，由于能带差异，形成一个肖特势垒。
肖特基二极管的结构与普通二极管类似，但其由P型半导体和n型半导体组成，而不是P型半导体和N型半导体。
肖特基二极管具有许多优点，使其在开关电源中得到广泛应用。
首先，肖特基二极管的正向压降较低，通常在0.2至0.4伏之间，远低于普通二极管的正向压降。
这意味着在开关电源中，使用肖特基二极管可以减少能量损耗，提高整体效率。
肖特基二极管具有快速恢复特性。
在开关电源中，当开关管关闭时，负载电感中的能量需要通过反向恢复二极管释放。
普通二极管的恢复时间较长，而肖特基二极管由于其低载流子浓度和短载流子寿命，其恢复时间非常短，可以有效减少开关过程中的电压尖峰。
肖特基二极管还具有低漏电流和低容量的特点。
漏电流是指在反向偏置情况下，二极管的泄漏电流。
肖特基二极管由于其特殊的结构，其漏电流较低，可以减少功耗。
容量是指二极管的结电容，肖特基二极管由于其载流子浓度低，其结电容也较低，可以提高开关速度。
在开关电源中，肖特基二极管主要用于整流电路和反向恢复电路。
在整流电路中，肖特基二极管可以实现高效的整流，减少能量损耗。
在反向恢复电路中，肖特基二极管可以快速释放负载电感中的能量，保护开关管，提高开关电源的可靠性。
肖特基二极管虽然具有许多优点，但也存在一些局限性。
首先，由于肖特基二极管的制造工艺较为复杂，成本较高。
其次，肖特基二极管的反向耐压较普通二极管低，一般在30伏以下，不适用于高压应用场景。
此外，肖特基二极管的温度特性较为敏感，在高温环境下，其性能可能会受到影响。
肖特基二极管在开关电源中具有重要的应用价值。
其低正向压降、快速恢复、低漏电流和低容量等特点，使其成为提高开关电源效率、减少能量损耗的重要元件。
随着半导体技术的不断发展，肖特基二极管的性能将进一步提升，应用范围也将更加广泛。
碳化硅相关介绍范文
碳化硅相关介绍范文碳化硅（Silicon Carbide，简称SiC）是一种重要的半导体材料，具有优异的物理和化学性质，被广泛应用于电子、能源和化工等领域。
本文将从多个方面对碳化硅进行综合介绍。
1.基本性质碳化硅具有极高的熔点（约2700℃），使其在高温环境下具有出色的稳定性。
此外，碳化硅的热导率高，电导率较高，可优化电子器件的散热和导电性能。
碳化硅具有广泛的带隙宽度范围（约2.2eV-3.2eV），可满足不同电子器件的应用需求。
此外，由于碳化硅的高硬度和耐腐蚀性，可用于制备高性能陶瓷和涂层。
2.半导体应用碳化硅是一种优异的半导体材料，因为它具有较高的电子迁移率（比硅高几倍）和较高的击穿场强。
这使得碳化硅在高温和高功率应用中表现出色。
碳化硅晶体管（MOSFET）和肖特基势垒二极管（Schottky Diode）是碳化硅半导体的两个典型应用。
碳化硅晶体管具有低导通电阻和高电压承受能力，适用于高功率电子设备和新能源领域。
碳化硅肖特基二极管具有快速开关速度和低反向导通损耗，被广泛应用于高频和高温电子器件。
3.光电子器件应用碳化硅在光电子器件领域具有广泛的应用前景。
由于它的较大带隙，碳化硅可以作为紫外光探测器、紫外光发射二极管和激光器等器件的基底材料。
碳化硅还具有较高的非线性光学系数，可用于制备光学调制器和光学开关等光纤通信设备。
此外，碳化硅的热稳定性和耐辐照性也使其成为高能粒子探测器和核辐照监测器的理想材料。
4.电力传输应用由于碳化硅具有高击穿场强和高热导率等优良性能，它在电力传输领域有着广泛的应用。
碳化硅可以用于制造高压输电线路的绝缘子件，能够提高输电效率和可靠性。
此外，碳化硅还可以用于制造高压电力设备和电力变换器，用于促进电力传输和分配的效率和可靠性的提高。
5.化学工业应用碳化硅还在化学工业领域有广泛的应用。
由于碳化硅的高耐腐蚀性，它可以用作化学反应器的内涂层材料，以抵抗酸、碱和高温等极端环境条件。
肖特基二极管典型应用
肖特基二极管典型应用
肖特基二极管是一种具有快速开关速度和极低漏电流的半导体器件，被广泛应用于电子学和电路设计中。
1. 电源稳压：肖特基二极管可以用作电源稳压器件，能够快速响
应电路中负载变化，保证电路输出电压的稳定性。
2. 信号检测：肖特基二极管可以用于检测高频信号，例如用于无
线电接收机中的低噪声前置放大器。
3. 信号混频：肖特基二极管也可以用作信号混频器件，将两个不
同频率的信号混合产生出新的信号，广泛应用于通信系统和广播接收
机中。
4. 快速开关：肖特基二极管的快速开关速度可以用于高频低功耗
电路中，例如广泛应用于平板显示器、移动设备和电子闪光灯等领域。
总之，肖特基二极管具有广泛的应用领域，其优异的特性使得它
成为电子学中不可或缺的器件之一。
碳化硅二极管型号
碳化硅二极管型号碳化硅二极管是一种常见的电子元件，它具有许多不同的型号和规格。
本文将介绍一些常见的碳化硅二极管型号，以及它们的特点和应用领域。
1. 1N41481N4148是一种常见的快恢复二极管，它采用碳化硅材料制造。
该型号具有快速开关速度和较低的反向恢复时间，广泛用于通信设备、计算机和其他电子设备中的信号整形和开关电路中。
2. 1N40071N4007是一种常见的大功率二极管，它也采用碳化硅材料制造。
该型号具有较高的反向电压和较大的电流承载能力，常用于电源和电机驱动电路中的整流器。
3. UF4007UF4007是一种超快恢复二极管，它也是采用碳化硅材料制造的。
该型号具有较高的开关速度和较低的反向恢复时间，适用于高频电路和电源中的反向电压保护。
4. 1N58191N5819是一种常见的肖特基二极管，它采用碳化硅材料制造。
该型号具有较低的正向电压降和较快的开关速度，广泛应用于开关电源、逆变器和电机驱动器中。
5. 1N62631N6263是一种低压二极管，它也是采用碳化硅材料制造的。
该型号具有较低的正向电压降和较小的开启电流，常用于低压电源、电压参考和温度测量电路中。
6. 1N54081N5408是一种高电压二极管，它同样采用碳化硅材料制造。
该型号具有较高的反向电压和较大的电流承载能力，适用于电源和电机驱动电路中的整流器。
除了上述常见的碳化硅二极管型号，还有许多其他型号可供选择，以满足不同电路和应用的需求。
无论是高速开关电路、电源电路还是信号整形电路，选择合适的碳化硅二极管型号非常重要，以确保电路的正常工作和性能。
总结一下，碳化硅二极管具有许多不同的型号和规格，适用于各种不同的电子电路和应用领域。
通过了解不同型号的特点和应用，我们可以选择合适的碳化硅二极管，以满足我们的需求。
无论是快恢复二极管、大功率二极管还是肖特基二极管，碳化硅二极管都发挥着重要的作用，为电子设备的正常运行提供稳定的电流和保护。
开关电源中常用肖特基二极管
开关电源中常用肖特基二极管一、引言开关电源是现代电子设备中广泛应用的电源类型之一，其主要特点是高效率、小体积、轻重量等。
在开关电源中，肖特基二极管作为一种重要的元器件，被广泛应用于整流、反向保护等方面。
本文将从肖特基二极管的原理入手，介绍其在开关电源中的应用。
二、肖特基二极管原理肖特基二极管（Schottky Diode）是一种具有快速开关速度和低压降的半导体器件。
与普通PN结二极管相比，它的正向压降更低，反向漏电流更小。
肖特基二极管由金属与半导体P型区域形成，因此也被称为金属半导体接触器件（Metal-Semiconductor Contact Device）。
图1 肖特基二极管示意图当肖特基二极管正向偏置时，金属与P型区域形成一个势垒，在势垒处产生了一个空穴井和一个电子井。
空穴井和电子井之间形成了一个势垒高度ΦB，这个高度比PN结势垒高度低得多。
因此，肖特基二极管的正向压降比PN结二极管低得多。
当肖特基二极管反向偏置时，金属与P型区域之间的势垒加深，形成一个反向势垒。
由于金属与P型区域之间没有N型区域，因此不存在PN结中的扩散电流。
同时，由于金属与P型区域之间的势垒高度较低，使得反向漏电流比PN结二极管小得多。
三、肖特基二极管在开关电源中的应用1.整流开关电源中需要将交流输入转换为直流输出。
传统的整流电路使用PN 结二极管进行整流，但由于其正向压降较高，在高频应用中会产生较大的功耗和热量。
而肖特基二极管具有快速开关速度和低压降等优点，在高频应用中更为适合。
图2 肖特基二极管整流电路如图2所示，将肖特基二极管作为整流器使用时，其正向压降比PN结二极管低得多，可以减少功耗和热量，并且具有快速响应速度和较小的反向漏电流。
2.反向保护在开关电源中，由于电感元件的存在，当开关管关闭时，电感元件会产生反向高压脉冲。
如果这个脉冲超过了开关管和其他器件的耐受范围，就会对系统造成损害。
因此，在开关电源中需要使用反向保护电路来限制这种脉冲。
碳化硅sbd规格书导读
碳化硅SBD规格书导读1.碳化硅S BD简介碳化硅S BD（S il ico n Ca rb id eS ch ot tky B ar ri er Di od e）是一种基于碳化硅材料制造的肖特基势垒二极管，其特点是具有较高的开关速度、较低的导通压降以及较低的开关损耗。
碳化硅SBD广泛应用于高频电源、光伏逆变器、电动汽车充电桩等领域。
2.碳化硅S BD规格书概述碳化硅S BD规格书是对碳化硅S BD的技术参数、性能指标以及应用条件进行详细描述的文档。
该规格书旨在提供给工程师、设计师和制造商参考，以便在电子设计和生产过程中能正确选型和使用碳化硅SB D。
3.碳化硅S BD的主要参数3.1最大反向电压（V R M）最大反向电压是指碳化硅SB D可承受的最大反向电压值。
超过该电压值，SB D极易受损或失效。
设计师在选择碳化硅S BD时，应确保SB D的最大反向电压高于所需电路中的最大反向电压。
3.2最大正向电流（I F M）最大正向电流是指在标准工作条件下，碳化硅SB D可承受的最大正向电流值。
超过该电流值，SB D可能会过热并损坏。
设计师应根据电路需求合理选择碳化硅S BD的最大正向电流。
3.3正向压降（V F）正向压降是指在正向方向上，碳化硅S BD导通时所引起的电压降。
较低的正向压降可减少功耗和损耗。
设计师应根据电源需求选择具有合适正向压降数值的碳化硅S BD。
3.4反向恢复时间（t r r）反向恢复时间是指碳化硅SB D从导通到截止的时间间隔。
较短的反向恢复时间可提高碳化硅S BD的开关速度，减少开关损耗。
设计师应根据应用要求选择合适的反向恢复时间。
3.5工作温度范围工作温度范围是指碳化硅SB D能正常工作的温度范围。
超过该范围，S B D的性能可能会受到影响。
设计师应确保S BD的工作温度范围符合应用环境的要求。
4.碳化硅S BD的应用碳化硅S BD因其高速开关特性和低损耗特点，在多个领域得到广泛应用：1.高频电源：碳化硅S BD适用于高频电源中的整流和电流逆变等应用，可以提高电源效率和稳定性。
肖特基二极管的应用场景及案例
肖特基二极管的应用场景及案例肖特基二极管那可真是个小机灵鬼，在好多地方都能派上大用场呢！一、电源电路中的应用场景及案例。
1. 应用场景。
在开关电源里，它就像个超级守门员。
你想啊，开关电源工作的时候，电流一会儿开一会儿关的，就跟水龙头似的。
这时候就会有反向电流想偷偷溜回来捣乱，肖特基二极管就站在那儿，只让电流按照正确的方向走，反向电流？想都别想，直接给拦住。
在低压降的直流直流（DC DC）转换器里，它也是个不可或缺的角色。
这种转换器是把一种直流电压变成另一种直流电压的小能手，但是在转换过程中，每一点电压的损失都很关键。
肖特基二极管在这儿就发挥了它低压降的优势，它就像一个高效的小通道，电流通过它的时候不会损失太多的电压，这样就能让整个DC DC转换过程更加高效。
2. 案例。
比如说你的手机充电器就是个典型的开关电源。
里面就用到了肖特基二极管。
没有它的话，充电器可能就会出现各种问题，像充电慢啦，或者因为反向电流的干扰把充电器里面的元件搞坏之类的。
而且现在的快充技术，对这种高效阻止反向电流、低压降的肖特基二极管需求就更大了。
二、高频电路中的应用场景及案例。
1. 应用场景。
在高频电路里，肖特基二极管就像个超级敏捷的舞者。
因为它的开关速度特别快，比普通二极管快得多。
在射频（RF）电路中，信号像一群调皮的小蜜蜂一样，频率超级高。
肖特基二极管能够快速地响应这些高频信号的变化，一会儿让电流通过，一会儿又把路堵上，就像在跳一场非常有节奏感的舞蹈。
在检波电路里，它也是个明星选手。
检波电路是把高频信号中的有用信息提取出来的电路，就像从一堆乱麻里找出那根有用的线一样。
肖特基二极管能够准确地捕捉到高频信号的峰值，然后把它转化成我们需要的直流信号或者低频信号，这本事可不小呢。
2. 案例。
收音机里面就有检波电路。
当你调台的时候，收音机接收到的是各种各样的高频无线电信号，肖特基二极管在这个检波电路里，就把那些载着声音信息的高频信号进行处理，把声音信号从高频信号这个“壳”里剥出来，这样你才能听到广播里主持人的声音或者美妙的音乐。
肖特基二极管应用
肖特基二极管的应用引言肖特基二极管（Schottky Diode）是一种通过金属与半导体接触形成的二极管。
由于与常规PN结二极管相比，肖特基二极管具有更低的电压降、更高的开关速度和更小的反向恢复时间，因此在许多电子设备中得到了广泛应用。
这篇文章将详细描述肖特基二极管的应用场景、应用过程和应用效果。
应用背景随着电子设备的发展，人们对于电子器件的性能和效率要求越来越高。
而肖特基二极管正是满足这些需求的一种理想选择。
相比于传统的PN结二极管，肖特基二极管具有以下优势：1.低电压降：肖特基二极管的正向电压降非常低，通常在0.2V以下。
这意味着在电子设备中使用肖特基二极管可以降低能耗，提高效率。
2.快速开关速度：肖特基二极管具有快速的开关速度，反应时间只有纳秒级别。
这使得肖特基二极管非常适用于高频应用领域，如射频通信、雷达系统等。
3.低反向恢复时间：肖特基二极管的反向恢复时间相比PN结二极管要小得多。
这意味着在开关过程中，肖特基二极管可以迅速恢复到正常工作状态，减少了电磁干扰和损耗。
基于以上特点，肖特基二极管被广泛应用于各种电子设备和系统中。
应用过程1. 整流电路肖特基二极管的最基本应用就是作为整流器使用，将交流电转换成直流电。
在交流电源输入后，通过肖特基二极管的正向导电特性，将负半周的电流截断，只保留正半周的电流通过。
整流电路通常应用于电源适配器、电子变压器和直流电动机等领域。
肖特基二极管的低电压降使得整流过程中的能耗更低，整体效率更高。
2. 高速开关肖特基二极管在高频开关电路中应用广泛。
例如，肖特基二极管可以作为电平移动、开关电路的保护二极管，用于快速放电和充电过程。
将肖特基二极管应用于高速开关电路，可以显著降低开关时间，提高电路的响应速度。
这在通信系统、雷达系统和光纤传输中具有重要意义。
3. 混频器混频器是一种用于频率合成和调制的电路元件。
肖特基二极管的高速开关特性使其非常适合作为混频器的整流元件。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
适合各种电源应用的碳化硅肖特基二极管
功率因数校正(PFC)市场主要受与降低谐波失真有关的全球性规定影响。
欧洲的EN61000-3-2是交直流供电市场的基本规定之一，在英国、日本和中国也存在类似的标准。
EN61000-3-2规定了所有功耗超过75W的离线设备的谐波标准。
由于北美没有管理PFC的规定，能源节省和空间/成本的考虑成为在消费类产品、计算机和通信领域中必须使用PFC的附加驱动因素。
主动PFC有两种通用模式：使用三角形和梯形电流波形的不连续电流模式(DCM)和连续电流模式(CCM)。
DCM模式一般用于输出功率在75W到300W之间的应用；CCM模式用于输出功率大于300W的应用。
当输出功率超过250W时，PFC具有成本效益，因为其它方面(比如效率)得到了补偿性的提高，因此实际上不增加额外的成本。
主动PFC是服务器系统架构(SSI)一致性的要求：供电模块应该采用带主动功率因数校正的通用电源输入，从而可以减少谐波，符合EN61000-3-2和JEI DA MITI标准。
这就需要高功率密度应用能够提供较宽的输入电压范围(85~265 V)，从而给PFC级电路使用的半导体提出了特殊的要求。
在输入85V交流电压时，必须有最低的Rdson，因为传导热损失与输入电压的3次方成反比关系。
这种MOSFET管的高频工作能够显著减少升压抑制。
因此晶体管的快速开关特性是必须的。
升压二极管应该具有快速开关、低Vf和低Qrr特性。
为了减少MOSFET在接通时的峰值电流压力，低Qrr是必须的。
如果没有这一特性，升压MOSFET将增加温度和Rdson，导致更多的功率损失，从而降低效率。
在高功率密度应用中效率是取得较小体积(30W/cm3英寸)和减少无源器件尺寸的关键因素。
因此高的开关频率必不可少。
为了设计效率和外形尺寸最优的CCM PFC，升压二极管还必须具备以下一些特性：较短的反向恢复和正向恢复时间；最小的储存电荷Q；低的漏电流和最低的开关损耗。
过压和浪涌电流能力非常重要，它们能够用来处理PFC中由启动和交流回落引起的浪涌和过电流。
这些特性只有用碳化硅肖特基二极管(SiC
肖特基二极管)才能实现。
由于SiC肖特基二极管中缺少正向和反向恢复电荷，因此可以用更小的升压MOSFET。
这样做除了成本得到降低外，器件温度也会降低，从而使SMPS 具有更高的可靠性。
由于SiC肖特基二极管的开关行为独立于正向电流(Iload)、开关速度(di/dt)和温度，因此这种二极管在设计中很容易使用。
在设计中采用SiC肖特基二极管能够实现最大的开关工作频率(最高可达1MHz)，从而可以使用更小体积的无源器件。
最低的开关损耗和低的Vf能使用更小的散热器或风扇。
另外，由于具有正的温度系数，SiC肖特基二极管能够非常方便地并行放置。
thinQ!2G向理想的高电压二极管迈进
新一代IFX SiC肖特基二极管(thinQ!2G)融合了普通SiC肖特基二极管和双极pn结构，从而具有非常高的浪涌电流承受能力和稳定的过压特性。
图1对SiC肖特基二极管结构与合并后的pn肖特基二极管概念进行比较。
p区域针对发射极效率和电导率作了优化，因此在正向电压超过4V时能用作浪涌电流的旁路通道。
图1：(a) 传统SiC肖特基二极管的截面图；(b) 具有合并p掺杂岛的thin Q!2G SiC二极管
改进的浪涌电流能力
thinQ!2G提供改进的浪涌电流功能，允许针对应用中的平均电流条件进行设计，也就是说，大多数的启动和AC回落引起的浪涌和过流能很好地获得处理。
图2表明，在正常工作状态，thinQ!2G的行为与具有零反向恢复电荷的普通肖特基二极管没什么两样，在大电流状态其正向特性如同双极pn二极管一样，能够显著减少功率损耗。
图2：SiC肖特基二极管和thinQ!2G的浪涌电流比较
由于改进的浪涌电流能力使得在指定应用中采用更低标称电流的二极管进行设计成为可能。
到目前为止，二极管的浪涌电流额定值仍是重要的设计考虑因素。
已经具有良好浪涌电流标称值的6A二极管IFSM=21A@10ms的thinQ!被极大地增强为IFSM 49A@10ms的thinQ!2G。
对实际应用(6A IFX第一代SiC肖特基二极管、PFC、宽范围)进行的测试证实了这些改进：6A第一代SiC肖特基二极管足以用来处理启动时的浪涌电流，结温会升高到50℃。
这种情况非常接近由于肖特基特性而引起的热失控，如图2所示。
在通常情况下可以使用更小体积的二极管。
新的4A thinQ!2G能够更好地处理同一应用中的启动状况。
温度只升高到3 5℃。
由于是双极特性，因此到达最高结温时不会产生热量失控。
设计工作于正常情况的thinQ!2G具有足够的余量来处理异常情况。
稳定的过压特性
除了改进的浪涌电流功能外，融合pn肖特基概念的thinQ!2G能够承受实际的雪崩电流击穿条件。
这对目前市场上的任何其它SiC肖特基二极管来说都是不可能的。
这是低电阻率和合并肖特基结构中p岛的设计造成的，它能保证在肖特基接口处的电场到达破坏性值前开始雪崩(图3)。
图3：thinQ!2G稳定的过压特性
正温度系数使thinQ!2G具有了稳定的雪崩和过压行为，并使直接与电力网连接的电信和服务网中的PFC级应用在瞬时脉冲和过压状态下具有更高的可靠性、抗扰性和鲁棒性。
在PFC级中的瞬态变化期间，过压可以被500~550V左右的大电容(对于常用的450V大电容)齐纳击穿。
在这种应力条件下，thinQ!2G能够远离危险的过压行为。
这种改进的过压和浪涌电流能力可以使二极管的压力减小，使应用具有更高的可靠性。
SiC肖特基二极管——适合各种供电条件的解决方案
利用具有独特性能的碳化硅作为器件材料，能制造出接近理想功能特性的升压二极管，并适合PFC应用中的各种功率级别。
SiC肖特基二极管具有的无反向恢复电荷、反向特性与开关速度、温度和正向电流无关的特性均能减少PFC 应用中的功率损耗。
这对服务器和高端PC电源来说尤其重要，因为效率提高的要求变得越来越重要，特别是要满足80plus等法规要求时。
图4：英飞凌的thinQ! 2G碳化硅肖特基二极管
thinQ!2G在这些重要性能的基础上增加了独特的过流和过压能力。
浪涌电流能力有助于设计稳态工作时的额定电流值，由于可以采用更低额定电流值的二极管，因此具有成本优势。
过压特性在电信和无线基础应用等苛刻环境中非常重要。
在这些应用中，能够克服过压尖峰和异常线路状态并由此提高可靠性的健壮能力是必须的。
通过使用能够提供最低开关损耗的SiC二极管来提高效率在UPS和太阳能逆变器等系统中经常会用到，在这些系统中每次损耗的减少都能直接带来良好的回报。
针对日益提高的效率目标，我们希望碳化硅二极管的应用能转移到更低的功率级别：利用thinQ!2G可以满足更多的需要更高环境温度、更高器件温度和更高可靠性的应用。