肖特基二極管的等效電路及應(yīng)用

　　肖特基二極管應(yīng)用

　　肖特基二極管的主要應(yīng)用領(lǐng)域是開關(guān)電源或SMPS，其工作頻率超過20 kHz。

　　通常，室溫下50 A肖特基二極管的額定正向電壓為0.6 V，恢復(fù)時間為10

ns，專為SMPS應(yīng)用而設(shè)計。另一方面，在相同的電流規(guī)格下，普通p-n結(jié)二極管可能表現(xiàn)出1.1 V的正向壓降和約30至50 ns的恢復(fù)速率。

　　您可能會發(fā)現(xiàn)上述正向電壓差非常小，但是如果我們查看兩者之間的功耗水平：P（熱載波）= 0.6 x 50 = 30瓦，P（p-n） = 1.1 x 50

= 55瓦，這是一個相當(dāng)大的可測量差異，可能會嚴(yán)重?fù)p害SMPS的效率。

　　雖然在反向偏置區(qū)域中，肖特基二極管的耗散可能略高，但凈正向和反向偏置耗散仍將比p-n結(jié)二極管好得多。

　　反向恢復(fù)時間

　　在普通p-n半導(dǎo)體二極管中，由于注入的少數(shù)載流子，反向恢復(fù)時間（trr）很高。

　　在肖特基二極管中，由于少數(shù)載流子極低，反向恢復(fù)時間非常短。這就是為什么肖特基二極管即使在 20 GHz

的頻率下也能如此有效地工作，這需要設(shè)備以極快的速度切換。

　　對于高于此頻率的頻率，仍然使用點接觸二極管或晶體二極管，因為它們的結(jié)面積或點結(jié)面積非常小。

　　肖特基二極管等效電路

　　下圖描述了具有典型值的肖特基二極管的等效電路。相鄰符號是設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)符號。

　　電感Lp和電容Cp是封裝本身規(guī)定的值，rB構(gòu)成由接觸電阻和體積電阻組成的串聯(lián)電阻。

　　電阻 rd 和電容 Cj 的值與前幾段中討論的計算一致。

　　肖特基二極管規(guī)格表

　　下圖為我們提供了摩托羅拉半導(dǎo)體產(chǎn)品公司生產(chǎn)的熱載波整流器列表及其規(guī)格和引腳排列詳細(xì)信息。

　　肖特基二極管的應(yīng)用

　　肖特基二極管的應(yīng)用很多。當(dāng)然，它可以用作通用整流器。然而，由于其快速的開關(guān)時間和高頻能力，它對于RF應(yīng)用非常有利。

　　因此，肖特基二極管幾乎總是用于高性能二極管環(huán)形混頻器（如下圖所示），以滿足其性能標(biāo)準(zhǔn)。

　　它們也是出色的RF檢波器，因為它們可以拾取傳統(tǒng)PN結(jié)無法拾取的信號，因為它們具有低電容和正向電壓損耗。

　　如前所述，肖特基二極管具有高電流密度和低正向壓降。

　　因此，肖特基二極管通常應(yīng)用于電源。這些二極管可降低功率損耗，提高電源效率。

　　此外，由于效率的提高，需要散熱更低，這可能允許設(shè)計人員在設(shè)計中使用更小的散熱器。

　　邏輯電路采用肖特基二極管。74LS（低功耗肖特基）和74S（肖特基）系列邏輯電路采用肖特基二極管作為關(guān)鍵元件，盡管現(xiàn)在不太流行。

　　為了用作箝位，肖特基插入驅(qū)動晶體管的集電極和基極之間（見圖beow）。

　　當(dāng)晶體管用力導(dǎo)通以產(chǎn)生低電平或邏輯“0”輸出時，二極管的基極集電極結(jié)正向偏置。肖特基二極管在工作時吸收大部分電流，從而顯著縮短晶體管的關(guān)斷時間并加快電路速度。

　　此外，肖特基二極管是各種其他器件中必不可少的元件，例如金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管和光電二極管（MESFET）。該二極管不僅本身廣泛用于多種應(yīng)用，而且還可作為各種其他器件中的關(guān)鍵元件。