——FAE視角下的效率優(yōu)化關(guān)鍵器件
與傳統(tǒng)的普通整流二極管相比,肖特基二極管采用金屬-半導(dǎo)體接觸結(jié)構(gòu),具備低正向壓降(一般在0.2V~0.45V之間)這一顯著優(yōu)勢(shì)。在輸出整流環(huán)節(jié)中,低壓降意味著更少的導(dǎo)通功耗,特別適用于3.3V或5V輸出場(chǎng)景,能顯著降低功率損耗,提升電源轉(zhuǎn)換效率并減少熱設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)。
另一方面,肖特基二極管幾乎沒(méi)有反向恢復(fù)時(shí)間(Trr),這一特性在高頻工作的SMPS中尤為關(guān)鍵。傳統(tǒng)快恢復(fù)二極管在頻率升高時(shí)會(huì)因反向恢復(fù)電流造成EMI(電磁干擾)增加與開(kāi)關(guān)損耗升高,而肖特基二極管則能有效規(guī)避這一問(wèn)題,使開(kāi)關(guān)管工作更平穩(wěn),同時(shí)提升系統(tǒng)效率和EMC性能。
在實(shí)際應(yīng)用中,肖特基二極管常用于DC-DC降壓電源的輸出端(如Buck拓?fù)洌?,或AC-DC整流后的續(xù)流路徑中。此外,在同步整流尚未普及的小功率設(shè)備中,肖特基仍是性價(jià)比最高的選擇。對(duì)于高功率SMPS,則建議選用具備高耐壓(>60V)和低漏電流的增強(qiáng)型肖特基器件,以兼顧效率與可靠性。
需要注意的是,肖特基二極管雖優(yōu)點(diǎn)突出,但也存在高漏電流與溫度敏感等局限,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理選擇封裝、散熱片并設(shè)定充分裕量,避免熱失控或擊穿問(wèn)題。
總的來(lái)說(shuō),選用性能優(yōu)良的肖特基二極管不僅能有效提升SMPS效率,減少系統(tǒng)功耗,還能優(yōu)化熱管理與EMI表現(xiàn),是高效電源設(shè)計(jì)中不可或缺的重要器件。