二極管選型相對簡(jiǎn)單,相信每個(gè)硬件工程師,都有對比過(guò)肖特基二極管與PN結二極管的差異。差異無(wú)非就幾點(diǎn),包括導通電壓、耐壓、反向恢復時(shí)間、最高工作頻率、漏電流、價(jià)格等,具體差異結果如下:
提起二極管導通電壓,大家腦子里首先閃現的就是0.7V,因為無(wú)論在課本上還是各種文章中,都經(jīng)常被提到,然而這個(gè)固定思維并不好,有4點(diǎn)原因。
1、 這個(gè)0.7V,說(shuō)的是PN結二極管,肖特基二極管要更低。
我們經(jīng)常使用二極管串聯(lián)在電源支路上面,防止倒灌。
那你擔心過(guò)二極管上面壓降太大嗎?
其實(shí)你可能沒(méi)有注意,在對壓降有要求的地方,可能用的就是肖特基二極管,它的壓降有多低呢?
以BAT54為例子,截個(gè)圖給大家看看。
你看,通過(guò)10mA的電流,壓降才0.24V。
對于一些小電流防倒灌的場(chǎng)合,電壓不能下降太多,肖特基二極管就比較實(shí)用了。如果工作電流更小,可能壓降才零點(diǎn)一幾伏。
所以,不要看到個(gè)電路中串了個(gè)二極管,就覺(jué)得這個(gè)壓降是0.7V。你還要看下這是一個(gè)什么二極管。
2、 導通電壓門(mén)限,這本身就是個(gè)模糊的定義。
我們知道二極管的伏安特性曲線(xiàn)是對數關(guān)系,那到底是通過(guò)1mA電流時(shí)看作開(kāi)始導通,還是10mA?100mA?對于這個(gè)問(wèn)題大家可以討論下,因為在部分產(chǎn)品規格書(shū)中還是會(huì )存在這么一個(gè)參數,但是由于這個(gè)過(guò)程太迅速,而且沒(méi)有明確定義,在這里不做過(guò)多說(shuō)明。大家有想法可以在留言區留言。
3、 導通電壓有時(shí)會(huì )到1V以上,不同型號也相差比較大。
總會(huì )有用到大電流的時(shí)候,其實(shí)也不用太大,1A就行。這時(shí)PN結構成的二極管,它導通電壓其實(shí)一般都到1V左右了。
下圖是超快恢復二極管,可以看到1A時(shí),導通電壓在1V以上,其中耐壓600V以上的二極管導通電壓都到了1.7V。
你還要說(shuō)導通電壓是0.7V嗎?
4、 發(fā)光二極管導通壓降差異更大
發(fā)光二極管也是二極管,不過(guò)它的區別就更大了。
發(fā)光二極管有多種顏色,他們的導通電壓都不相同:例如紅色為2V左右、藍色約2.8V左右等等。
所以,在腦子里面形成潛意識,二極管導通電壓為0.7V,非常不好。
這個(gè)參數,值得一提的是,肖特基二極管的漏電流,是PN結二極管的100倍左右。
還有一點(diǎn)就是,漏電流與溫度有很大的關(guān)系。溫度越高,漏電流越大。
這個(gè)原因是因為漏電流是由少子決定的,溫度越高,本征激發(fā)越強烈,少子濃度會(huì )升高,所以漏電流就越大了。
下面對比下某肖特基二極管和PN結二極管的漏電流大小。
可以看到,肖特基二極管漏電流較大,在125攝氏度時(shí)甚至到了5mA。
與此同時(shí),漏電流的大小與溫度有很大關(guān)系,125℃是25℃的幾十倍。
其它幾個(gè)參數就不細說(shuō)了,簡(jiǎn)單提下
反向恢復時(shí)間:也是比較重要的參數。
工作頻率:由反向恢復時(shí)間決定的。
耐壓:記住肖特基二極管耐壓值,很難做高就行吧,一般不超過(guò)100V,當然,更高的也有,這里只說(shuō)常見(jiàn)的。而PN結二極管可以做很高。
另外,在設計PCB時(shí),要使管子及散熱器盡量遠離電解電容器等對熱敏感的器件。以增加產(chǎn)品的壽命。
焊接管子的焊盤(pán)要足夠大,焊接牢靠,避免由于熱應力造成脫焊。
肖特基二極管一旦選用后,要經(jīng)模擬實(shí)驗,在產(chǎn)品輸入、輸出最壞的情況下測量其溫升及工作波形,確認各項指標不要超過(guò)其極限參數。
其實(shí),不止肖特基二極管需要模擬實(shí)驗,對于任何產(chǎn)品我們都需要先選型,再進(jìn)行上機實(shí)驗,然后才能批量生產(chǎn)。對于其中要求達不到的產(chǎn)品及時(shí)發(fā)現,做好替代。
本文就說(shuō)到這里了,總的來(lái)說(shuō),二極管關(guān)鍵參數就那么幾個(gè),了解下應該就知道怎么選型了。