關于肖特基二極管的內(nèi)容,講的太詳細了(二)

2022-06-23 11:16
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下面是在具體應用中應注意的問題:

1、肖特基二極管的選型

要根據(jù)開關電源所要輸出的電壓VO、電流IO、散熱情況、負載情況、安裝要求、所要求的溫升等確定所要選用的肖特基二極管種類。

在一般的設計中,我們要留出一定的余量。比如,VR只用到其額定值的80%以下(特殊情況下可控制到50%以下),IF用到其額定值的40%以下。

在單端反激(FLY-BACK)開關電源中,假定一產(chǎn)品:輸入電壓VIMAX=350VDC,輸出電壓VO=5V,電流IO=1A。如圖所示。


圖片


根據(jù)計算公式,要求整流二極管的反向電壓VR、正向電流IF滿足下面的條件:

VR≥2VI×NS/NP
IF≥2IO/(1-θMAX

其中:
NS/NP為變壓器次、初級匝比
θMAX為最大占空比
假設,NS/NP=1/20,θMAX=0.35
則VR≥2×350/20=35(V)
IF≥2×1/(1-0.35)=3(A)

若產(chǎn)品為風扇冷卻,則管子可以把余量留小一些。TO220、TO3P封裝的管子有全包封、半包封之分這要根據(jù)具體情況選用。

半包封管子的散熱優(yōu)于全包封的管子,但需注意其散熱器和中間管腳相通。

負載若為容性負載,建議IF再留出20%的余量。

注意功率肖特基二極管的散熱和安裝形式,要搞清楚產(chǎn)品為自然冷卻還是風扇冷卻,管子要安裝在易通風散熱的地方,以提高產(chǎn)品的可靠性。TO-220、TO-3P型的管子與散熱器之間要加導熱硅脂,使管子與散熱器之間接觸良好。DO-41、DO-201AD封裝的管子可采取立式、臥式、架空等方式安裝,這要根據(jù)實際情況確定。

2、正確選擇肖特基二極管的RC補償網(wǎng)絡-RC緩沖器

由于高頻變壓器的漏電感和管子的結電容在截止時形成一個諧振電路,它可導致瞬時過壓振蕩。因此,有必要在電源輸出中設置RC緩沖器以保護管子的安全。另外,RC網(wǎng)絡還可減少輸出噪聲,減少管子的熱耗,提高產(chǎn)品的效率和可靠性

緩沖器的選擇原則是,既使緩沖器有效,又能盡量減少損耗。下面是參考公式。

R=√(Li/Cj)/n

式中:
Li為變壓器漏電感(μH)
CJ為管子的結電容(PF)
N為原副邊匝比(NP/NS)

電容C可任意地從0.01到0.1μF之間取,具體值有實驗確定。

如對VO=5V,可選R=5.1Ω、0.5W、C=0.01μF
盡量選擇IR小的肖特基二極管
IR小的管子,熱耗小,所以同樣情況下,要選擇IR小的管子。

設計PCB時,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其極限參數(shù)。

本文轉載自:EDN電子技術設計

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