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肖特基二极管知识2

时间:2019-08-06信息来源:深圳市韩景元电子有限公司

肖特基二极管在电源变压器中的运用 电源变压器有高频变压器、高频率电容器、高原反应压功率晶体管、输出功率整流二极管、操纵IC等关键构件构成。次级整流二极管作为耗能部件,损耗大,(约占电源功耗的30%),发热高,它的选用对电源的整机效率和可靠性指标是非常关键的因素,这就要求整流二极管在高速大电流工作状态下应具有正向压降VF小、反向反向漏电IR小、恢复时间Trr短的特性。 对于低压大电流的高频整流,肖特基二极管是最佳的选择(这时由于其反向耐压较低),最常用的是作为±5V、±12V、±15V的整流输出管。(如计算机电源的+5V输出大多采用SR3040+12V输出采用SR1660)再加上肖特基二极管的正向压降VF与结温TJ呈现负温度系数,所以用其制造的开关电源效率高,温升低,噪声小,可靠性高。 下面是在具体应用中应注意的问题: 1.肖特基二极管的选型 要根据开关电源所要输出的电压VO、电流IO、散热情况、负载情况、安装要求、所要求的温升等确定所要选用的肖特基二极管种类。 在一般的设计中,我们要留出一定的余量。比如,VR只用到其额定值的80%以下(特殊情况下可控制到50%以下),IF用到其额定值的40%以下。 在单端反激(FLY-BACK)开关电源中,假定一产品:输入电压VIMAX=350VDC,输出电压VO=5V,电流IO=1A。如图所示。依据计算方法,规定整流二极管的反方向工作电压 VR、顺向电流量IF考虑下边的标准: VR2VI×NS/NP IF2IO/1-θMAX 在其中: NS/NP为变电器次、初中级匝比 θMAX为较大占空比 假定,NS/NP=1/20,θMAX=0.35 VR2×300/20=45V IF2×1/1-0.35=3A 那样,人们能够 参照采用SR3401N5822。若产品为风扇冷却,则管子可以把余量留小一些。TO220TO3P封装的管子有全包封、半包封之分这要根据具体情况选用。 半包封管子的散热优于全包封的管子,但需注意其散热器和中间管脚相通。 负载若为容性负载,建议IF再留出20%的余量。 注意功率肖特基二极管的散热和安装形式,要搞清楚产品为自然冷却还是风扇冷却,管子要安装在易通风散热的地方,以提高产品的可靠性。TO-220TO-3P型的管子与散热器之间要加导热硅脂,使管子与散热器之间接触良好。DO-41DO-201AD封装的管子可采取立式、卧式、架空等方式安装,这要根据实际情况确定。 2.正确选择肖特基二极管的RC补偿网络-RC缓冲器 由于高频变压器的漏电感和管子的结电容在截止时形成一个谐振电路,它可导致瞬时过压振荡。因而,必须在开关电源輸出中设定RC缓冲器以维护水管的安全性。另外,RC网络还可减少输出噪声,减少管子的热耗,提高产品的效率和可靠性。如上图所示。 缓冲器的选择原则是,既使缓冲器有效,又能尽量减少损耗。下面是参考公式。 R=(Li/Cj)/n 式中:Li为变压器漏电感(μH CJ为管子的结电容(PF N为原副边匝比(NP/NS 电容C可任意地从0.010.1μF之间取,具体值有实验确定。 如对VO=5V,可选R=5.1Ω,0.5W,C=0.01μ尽量选择IR小的肖特基二极管 IR小的管子,热耗小,所以同样情况下,要选择IR小的管子。 设计PCB时,要使管子及散热器尽量远离电解电容器等对热敏感的器件。以增加产品的寿命。电焊焊接水管的焊盘要充足大,电焊焊接牢固,防止因为焊接应力导致脱焊。肖特基二极管如果采用后,要经模拟实验,产成品键入、輸出最坏的状况下精确测量其温度及工作中波型,确定各类指标值不必超出其極限主要参数。

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