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              2. 131 1300 0010
                二極管
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              8. 請問肖特基二極管電源管理有哪些應(yīng)用?
                請問肖特基二極管電源管理有哪些應(yīng)用?
              9. 請問肖特基二極管電源管理有哪些應(yīng)用?
              10.   發(fā)布日期: 2018-11-08  瀏覽次數(shù): 1,538

                 任何非同步直流/直流轉(zhuǎn)換器都需要一個所謂的肖特基二極管。為了優(yōu)化方案的整體效率,通常傾向于選擇低正向電壓的肖特基管。很多設(shè)計(jì)都采用一個轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)(網(wǎng)絡(luò))工具推薦的肖特基二極管。這并非總是肖特基二極管的最優(yōu)選擇。更何況,如果設(shè)計(jì)工具不考慮熱性能和漏電流之間的動態(tài)變化,則極有可能發(fā)生實(shí)際性能有別于設(shè)計(jì)工具的分析或模擬出的結(jié)果。下面就由立深鑫電子和您一起挖掘電源管理中時應(yīng)仔細(xì)考慮的典型參數(shù),以及如何應(yīng)用這些參數(shù)來快速確定選型的正確與否。


                 



                  檢查損耗



                  圖1給出了非同步直流/直流降壓轉(zhuǎn)換器的基本框圖。D1是所需的肖特基二極管。左側(cè)是開關(guān)S1閉合時(時間為T1)的電流情況,右側(cè)是開關(guān)S1打開時(時間為T2)的電流情況。


                 





                  時間為T2時,輸出電流(Iout)流經(jīng)D1。所產(chǎn)生的損耗與D1的正向電壓(Vfw)和輸出電流直接相關(guān)。PT2等于Iout*Vfw。顯然,我們希望盡可能降低以控制損耗,減少發(fā)熱。


                 





                  T1期間,D1處于阻斷狀態(tài)。唯一的電流是反向電流。此電流相對較弱,并且主要由阻斷電壓或輸入電壓Vin決定。T1階段二極管產(chǎn)生的功耗,稱為PT1,大致等于Ir*Vin。


                 





                  對于任何肖特基二極管,在設(shè)計(jì)時都存在一個取舍。即此設(shè)備要么針對低Vf進(jìn)行優(yōu)化,要么針對低Ir進(jìn)行優(yōu)化。因此,如果選擇低Vf,則Ir就較高,反之亦然。在實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)時,重要的是不僅要觀察Vf或Ir的值,還要分析它們在實(shí)際操作中會產(chǎn)生什么結(jié)果。Vf和Ir都會隨溫度變化而改變。當(dāng)溫度升高,Vf會降低,在肖特基二極管升溫的同時降低了熱擴(kuò)散。但非常不幸的是,Ir會隨著肖特基二極管溫度升高而增加。所以,二極管溫度越高,漏電流就越多,內(nèi)部功耗就越多,這樣就使得肖特基二極管溫度更高,從而再次增加漏電流,如此循環(huán)。


                 



                  如果堅(jiān)持采用基本的非同步直流/直流轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)案例,不妨做一個基本分析以確定肖特基二極管內(nèi)部功耗和由此導(dǎo)致的設(shè)備溫度。直流/直流轉(zhuǎn)換器的運(yùn)行占空比與電壓輸入輸出的比值直接相關(guān)(DC=Vout/Vin)。電壓輸入和輸出的比值越低,T2的時間就越長,PT2對整個肖特基二極管的功耗影響也就越大。反之亦然,T1越長(或和的比值越高),PT2對總功耗的影響就越小,PT1的作用就越大。


                 





                  熱逃逸



                  以上討論的隨溫度升高而增加的效應(yīng)會帶來一個普遍問題,叫作熱逃逸。升高的溫度會導(dǎo)致溫度進(jìn)一步升高,直到部件損壞。因此,強(qiáng)烈建議在所有設(shè)計(jì)中徹底檢查此現(xiàn)象。


                 





                  目前常見的做法是對功耗設(shè)計(jì)進(jìn)行模擬運(yùn)行。可以使用標(biāo)準(zhǔn)的模擬工具,也可使用網(wǎng)上常用的模擬工具。仔細(xì)檢查熱效應(yīng)是非常必要的。對于打算使用的肖特基二極管,極有可能所使用的工具并未采用正確的熱模型,或者其熱參數(shù)(很可能和布局相關(guān))與設(shè)計(jì)不相符合。很顯然,并非每個肖特基二極管都一模一樣,因而絕對不贊同在模擬設(shè)計(jì)時使用“相似”的肖特基二極管,然后假定它們的熱效應(yīng)(以及潛在的電效應(yīng))也相似。雖然并非總是可行,但在此仍然建議始終制作原型并驗(yàn)證其正確效應(yīng)。


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