鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:822次 | 2020年05月18日
用雙高壓型肖特基整流器提高開(kāi)關(guān)電源效率的方法問(wèn)答
Q1:TMBS電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)的地方在溝槽深度有何益處?:肖特基表面金屬層存在游離電子,對(duì)肖特基的漏電流和反向恢復(fù)時(shí)間影響比較大,所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候,就把電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)的地方從表面移到溝槽深度的地方,這樣可以防止硅表面雜質(zhì)在高壓高熱狀態(tài)下出現(xiàn)游離狀態(tài),影響肖特基的耐壓和漏電,同時(shí)硅的內(nèi)散熱比較均勻,這樣更加有利于溫度的擴(kuò)散用途。
Q2:請(qǐng)問(wèn)高壓型肖特基整流器現(xiàn)在應(yīng)用在哪方面?:高壓型肖特基整流器絕大部分是應(yīng)用在電流,像筆記本電腦的充電器,游戲機(jī)的電源,DC/DC電源,臺(tái)式機(jī)的powersupply,LCDTV的電源,很多電源上面都可以用到肖特基二極管。
Q3:肖特基二極管有反向恢復(fù)時(shí)間Trr嗎?TMBS為何能突破一般傳統(tǒng)肖特基二級(jí)管的耐壓?:肖特基二極管來(lái)自電子導(dǎo)通的零部件,不會(huì)有反向恢復(fù)時(shí)間或者是非常小,但是一般在150伏到200伏之間,肖特基二極管Trr反向恢復(fù)時(shí)間就會(huì)顯得非常明顯,很多研發(fā)公司在設(shè)計(jì)的時(shí)候,在超過(guò)200伏的時(shí)候,會(huì)用超快恢復(fù)二極管反向恢代替肖特基二極管,這也是關(guān)系到肖特基二極管抗耐壓的問(wèn)題,TMBS可以突破傳統(tǒng)的肖特基二極管耐壓,溝槽的設(shè)計(jì)是把電腦強(qiáng)度移到硅體深度的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)硅體厚度的提升,本身與耐壓成正比,使用了硅槽的設(shè)計(jì)之后,把電場(chǎng)移到肖特基內(nèi)部,可以大幅度降低表面的電場(chǎng)強(qiáng)度,在同樣硅體厚度的情況下,耐壓可以提升更高一些。
Q4:目前市面上所用的pIN二極管為何電壓都比較高呢?:pIN重要有半導(dǎo)體p和N組成,它的能級(jí)是比較高,肖特基二極管是由表面金屬層和半導(dǎo)體結(jié)合而成的,表面存在很多電子,這樣使金屬層和半導(dǎo)體結(jié)合不會(huì)太高,它的耐高壓程度不會(huì)比pIN級(jí)二極管耐高壓程度大,一般現(xiàn)在市場(chǎng)的肖特基都是200伏以下,200伏以上的肖特基是比較特殊的,pIN級(jí)很容易做到200伏以上的高壓。
Q5:TMBS結(jié)構(gòu)有什么特別之處嗎?使用這個(gè)結(jié)構(gòu)能提高轉(zhuǎn)換速度多少倍?:TMBS結(jié)構(gòu)的MOS是用MOS技術(shù)做的一個(gè)肖特基管,它的好處是可以把電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)的部分放到溝道深處,也就是不帶電場(chǎng)的表面,好處是VF值非常低,還有電流是非常高,還可以在高壓上面應(yīng)用,還可以提高開(kāi)關(guān)速度,這個(gè)結(jié)構(gòu)能提高轉(zhuǎn)換速度多少倍要看具體的應(yīng)用。
Q6:高效率電信基站電源——效率能達(dá)到多少?:電信基站應(yīng)用比較特殊,電能轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用可能跟整體的架構(gòu)有關(guān),可靠度在是否有人看管的地方都有差異,在DC/DC里面,效率重要跟輸入和輸出有關(guān)系。還有選擇的頻率,太高的頻率損耗會(huì)新增,要根據(jù)個(gè)人需求,架構(gòu)選擇和產(chǎn)品體積的大小來(lái)來(lái)看效率的。
Q7:應(yīng)用高壓型肖特基整流器,在電磁兼容方面會(huì)有什么影響?:在電子兼容方面要比較特殊的儀器來(lái)測(cè)量,一般來(lái)講,電子兼容器和產(chǎn)品里面所出現(xiàn)的電壓兼波和頻率都有關(guān)系,以我們的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō),客戶要在設(shè)計(jì)的時(shí)候加一些比較高的電容吸收就可以,二極管放進(jìn)去都有微微的差異,所以在設(shè)計(jì)上要留一個(gè)Tolerance,做一個(gè)兼容性比較好的濾波器,可以讓設(shè)計(jì)的密度提升。
Q8:雙高壓肖特基可用在多大功率的開(kāi)關(guān)電源上?:肖特基二極管使用在多大的功率上面并沒(méi)有所謂的限制,當(dāng)電源瓦數(shù)功率變大的時(shí)候,它的封裝會(huì)不同。
Q9:肖特基二極管和超快速外延型軟恢復(fù)二極管在開(kāi)關(guān)電源的二次整流中,你認(rèn)為那一種管子更加有優(yōu)勢(shì)。兩者各自的最大優(yōu)點(diǎn)怎么體會(huì)到具體的應(yīng)用中。:假如在電流不是特別大的情況下,肖特基整流二極管VS值會(huì)非常的低,反向恢復(fù)時(shí)間比較快,所以會(huì)占有一定的優(yōu)勢(shì),但是假如電流相對(duì)非常大的話,要考量具體用哪個(gè),肖特基二極管最大的優(yōu)點(diǎn)是在小電流的情況下,它的VS值可以非常的低,可以提高工作效率,另外它的反向恢復(fù)時(shí)間很小甚至接近于零,這是它最大的優(yōu)勢(shì)。超快恢復(fù)二極管的優(yōu)勢(shì)是可以做高壓。反向恢復(fù)時(shí)間在25納秒之內(nèi),相應(yīng)也是非常快的。
Q10:TMBS是哪幾個(gè)字的縮寫(xiě)?:TMBS是由溝槽式的MOS管技術(shù)延到肖特基的技術(shù),它是TrenchMosBarrierSchottky的縮寫(xiě)。
Q11:我在設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源的時(shí)候用的是普通的整流二極管,為何會(huì)發(fā)熱呢?(比如FR107)肖特基整流管和其它的整流管相比就是提高功率減少損耗么?:假如在設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源的時(shí)候,不是特別考慮效率的情況下,您用普通整流二極管也是可以用的,發(fā)熱有可能是開(kāi)關(guān)的頻率問(wèn)題,在開(kāi)關(guān)應(yīng)用的時(shí)候,相對(duì)的恢復(fù)時(shí)間會(huì)比較慢,損耗也相對(duì)的比較多,在二極管上有發(fā)熱情況出現(xiàn),假如說(shuō)選用肖特基管,從理論上來(lái)講不會(huì)出現(xiàn),建議用肖特基管?chē)L試。
Q12:為何TMBS的效率比傳統(tǒng)肖特基更高呢?:TMBS的VS比一般的肖特基二極管低,切換速度也很快。
Q13:汽車(chē)中如何應(yīng)用?:汽車(chē)方面有關(guān)二極管的應(yīng)用有很多,對(duì)信號(hào)線保護(hù)的應(yīng)用,一般是用普通的整流管信號(hào)保護(hù),由于汽車(chē)?yán)锩娴碾妷憾际?2伏和24伏,電池輸入端也會(huì)放一些高壓的快速恢復(fù)或者肖特基作為一個(gè)電池的方向保護(hù)功能,對(duì)Trenmos,一般都是60伏,100伏2和00伏等,在汽車(chē)?yán)锩娴膽?yīng)用相對(duì)少一些,您可以選擇其它系列的產(chǎn)品,因?yàn)樾ぬ鼗话愣际?0伏,40伏和100伏,電流可以達(dá)到1安,2安,SMpC封裝的電流可以達(dá)到5安培到12安培,這些就比較普遍的應(yīng)用在汽車(chē)上面。
Q14:肖特基整流器在EMI干擾方面有那些措施?:因?yàn)樗霈F(xiàn)的電壓兼波都可以量得到,假如在輸出端沒(méi)有使用吸收雜頻的塑膠電容陶瓷來(lái)吸收,它很容易會(huì)隨著導(dǎo)線發(fā)射到外面,所以FI的干擾可以消除,有時(shí)候上面不要有電壓的震蕩,都可以消除EMI的現(xiàn)象,這種表面鏈接的陶瓷電源,它對(duì)高瓷的響應(yīng)都比較好,開(kāi)關(guān)電源在設(shè)計(jì)的時(shí)候,機(jī)構(gòu)本身鐵殼可以阻止EMI的發(fā)散和EMI的過(guò)濾,還有在市面上也有廠商供應(yīng)可以吸收EMI的特殊材質(zhì),這種EMI會(huì)被材質(zhì)吸收轉(zhuǎn)化為熱,這些就是常見(jiàn)的方法。
Q15:TMBS和SiC的優(yōu)劣勢(shì)?:SiC是一種碳硅的結(jié)構(gòu),它也算是肖特基二極管,目前市面上有300伏到600伏的產(chǎn)品,尤其是pSC600伏的產(chǎn)品,用途比較多,這種結(jié)構(gòu)在制成材料的價(jià)格上非常的昂貴,所以比較特殊,TMBS的架構(gòu)是肖特基的二極管轉(zhuǎn)換為MOS的制程,在成本上比較低,TMBS的耐壓目前沒(méi)有做到和SiC相同,高壓可以達(dá)到600伏,但是目前在理論上只能到達(dá)300伏。
Q16:肖特基二極管和超快恢復(fù)二極管有何差別?能否互換,應(yīng)注意什么?:肖特基二極管的漏電流比較大,電壓比較低,它的反向恢復(fù)時(shí)間是非常低,一般在155以下,肖特基二極管的快速恢復(fù)時(shí)間是25納秒,30納秒。它的漏電流比較小,您可以根據(jù)不同的應(yīng)用進(jìn)行不同的選擇。
Q17:Tmbs最高可用到多少頻率?另外,幾個(gè)tmbs管并聯(lián)要注意什么問(wèn)題?:TMBS最大的特點(diǎn)是在高的開(kāi)關(guān)頻率上應(yīng)用,在300K赫茲的情況下,TMBS可以做到300K是沒(méi)有任何問(wèn)題的,幾個(gè)tmbs管并聯(lián)和普通的肖特基管在應(yīng)用上面沒(méi)有特別大的差別,您要更多的注意走線的問(wèn)題。