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肖特基二极管压降多少 如何减少压降

2022-01-19 14:16分类:电子元器件 阅读:

 

  文中主要是有关肖特基二极管的有关详细介绍,并主要对肖特基二极管的损耗开展了详细的论述。

  肖特基二极管

  肖特基二极管是以其发明者肖特基博士研究生(Schottky)取名的,SBD是肖特基势垒二极管(SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD)的通称。SBD并不是运用P型半导体与N型半导体触碰产生PN结基本原理制造的,只是运用金属材料与半导体材料触碰产生的金属材料-半导体材料结基本原理制造的。因而,SBD也称之为金属材料-半导体材料(触碰)二极管或外表能隙二极管,它是一种热自由电子二极管。

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  基本原理

  肖特基二极管是贵重金属(金、银、铝、铂等)A为正级,以N型半导体B为负级,运用二者表面上建立的能隙具备整流器特点而制作的金属材料-半导体元器件。由于N型半导体中普遍存在着很多的电子器件,贵重金属中仅有少量的自由电荷,因此 电子器件便从含量高的B中往浓度值低的A中蔓延。显而易见,金属材料A中沒有空穴,也就不会有空穴自A向B的蔓延健身运动。伴随着电子器件不断地从B蔓延到A,B表层电子器件浓度值逐步减少,表层电荷平衡被毁坏,因此就产生能隙,其电场方向为B→A。但在该静电场功效下,A中的电子器件也会发生从A→B的甩尾健身运动,进而削弱了因为蔓延健身运动而产生的静电场。当确立起一定总宽的空间电荷区后,静电场导致的电子器件飘移健身运动和含量差异造成的电子器件蔓延健身运动做到相应的均衡,便产生了肖特基势垒。

  典型性的肖特基稳压管的內部线路构造是以N型半导体为硅片,在上面产生用砷作掺杂剂的N-外延性层。阳极氧化应用钼或铝等材质做成阻档层。用二氧化硅(SiO2)来解决边沿地区的静电场,提升 管道的抗压值。N型硅片具备不大的通态电阻器,其夹杂浓度值较H-层要高100%倍。在硅片下面产生N 负极层,其功效是减少负极的回路电阻。根据优化结构主要参数,N型硅片和阳极氧化金属材料中间便产生肖特基势垒,如下图所示。当在肖特基势垒两边再加上正方向偏压(阳极氧化金属材料插线正级,N型硅片插线负级)时,肖特基势垒层变小,其阻值缩小;相反,若在肖特基势垒两边再加上反方向偏压时,肖特基势垒层则变大,其内电阻增大。

  总的来说,肖特基稳压管的构造机理与PN结稳压管有非常大的差别一般将PN结稳压管称之为结稳压管,而把金属材料-半软管稳压管称为肖特基稳压管,选用硅平面工艺生产制造的铝硅肖特基二极管也已面世,这不仅仅可节约贵重金属,大幅度减少成本费,还改进了主要参数的一致性。

  构造

  新式髙压SBD的构造和材质与传统式SBD是有差异的。传统式SBD是利用金属材料与半导体材料触碰而组成。金属复合材料可采用铝、金、钼、镍和钛等,半导体材料一般为硅(Si)或氮化镓(GaAs)。因为电子器件比空穴电子密度大,为得到 较好的频率特点,故采用N型半导体原材料做为硅片。为了更好地减徐熙娣BD的结电容,提升 反方向击穿电压,与此同时又不使串联电阻过大,一般是在N 衬底上外延性一高阻N-层析。其构造示图如图所示1(a),符号图片和闭合电路各自如图所示1(b)和图1(c)所显示。在图1(c)中,CP是列管式串联电容器,LS是导线电感器,RS是涉及半导体材料体电阻器和导线电阻器以内的串联电阻,Cj和Rj各自为结电容和结电阻(均为偏流、偏压的涵数)。  大伙儿了解,金属材料电导体內部有很多的导电性电子器件。当金属材料与半导体材料触碰(二者间距仅有原子大小的量级)时,金属材料的费米能级小于半导体材料的费米能级。在合金內部和半导体材料导带相对性应的分电子能级上,电子密度低于半导体材料导带的电子密度。因而,在二者触碰后,电子器件会从半导体材料向金属材料蔓延,进而使金属材料携带负电,半导体材料带正电。因为金属材料是满意的电导体,负电只分散在表层为原子大小的一个层析以内。而针对N型半导体而言,丧失电子器件的施主残渣分子变成 共价键,则分散在很大的薄厚当中。电子器件从半导体材料向金属材料蔓延活动的結果,产生空间电荷区、建造静电场和能隙,而且耗尽层只在N型半导体一边(能隙区所有落在半导体材料一侧)。能隙区中建造电场方向由N型区偏向金属材料,随热电子发送建造场提升,与蔓延电流的方向反过来的飘移电流量扩大,最后实现稳定平衡,在金属材料与半导体材料中间产生一个触碰能隙,这就是肖特基势垒。

  在另加工作电压为零时,电子器件的蔓延电流量与反方向的飘移电流量相同,做到稳定平衡。在加正方向偏压(即金属材料加正工作电压,半导体材料加负工作电压)时,建造场消弱,半导体材料一侧能隙减少,因此产生从金属材料到半导体材料的正面电流量。当加反方向偏压时,建造场提高,势垒高度提升,产生由半导体材料到金属材料的较小反方向电流量。因而,SBD与PN结二极管一样,是一种具备单方面导电率的离散系统元器件。

  检验

  肖特基(Schottky)二极管也称肖特基势垒二极管(通称SBD),它是一种功耗低、快速半导体元器件,广泛运用于开关电源电路、变频调速器、控制器等电源电路,作高频率、低电压、大电流量整流二极管、续流二极管、维护二极管应用,或在卫星通信等电源电路中作整流二极管、小数据信号检波二极管应用。

  特性较为

  下表列出了肖特基二极管和极快修复二极管、快修复二极管、硅高频率整流二极管、硅快速开关二极管的特性较为。由表由此可见,硅快速开关二极管的trr虽极低,但均值整流器电流量不大,不可以作大电流量整流器用。

  检验方式

  下边根据一个案例来详细介绍检验肖特基二极管的方式 。检验主要内容包含:①鉴别电级;②查验水管的单边导电率;③测正指导损耗VF;④精确测量反方向击穿电压VBR。

  被测管为B82-004型肖特基管,一共有三个引脚,将引脚依照正脸(字面上房屋朝向人)从左至右次序编上编号①、②、③。挑选500型数字万用表的R×1档开展精确测量,所有数据统计分析成下表:

  肖特基二极管检测结果:

  第一,依据①—②、③—④间均可测到正方向电阻器,判断被测管为共阴对管,①、③脚为2个阳极氧化,②脚为公共性负极。

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  第二,因①—②、③—②中间的正方向电阻器只几欧母,而反方向电阻器为无穷,故具备单方面导电率。

  第三,內部二只肖特基二极管的正指导通损耗各自为0.315V、0.33V,均小于指南中给出的最高规定值VFM(0.55V)。

  此外应用ZC 25-3型兆欧表和500型数字万用表的250VDC档测到,內部两管的反方向击穿电压VBR先后为140V、135V。查指南,B82-004的最大反方向工作标准电压(即反方向最高值工作电压)VBR=40V。说明留出较高的安全性能。

  肖特基二极管压降是多少

  小电流量时是0.1-0.2V。

  穿过额定电压时就变大,看数据信息指南得知:

  1A 3A

  1N5817(20V/1A) 0.45V 0.75V

  1N5818(30V/1A) 0.55V 0.875V

  1N5819(40V/1A) 0.6V 0.9V

  怎样降低损耗

  1、肖特基二极管压降的实际意义

  肖特基二极管较大 的优势是特性阻抗低、正方向损耗小、修复速度更快,因此 经常使用于高频率大电流量整流器和降电维护路线。

  2、肖特基二极管压降的常见测试标准

  用“DC POWER SUPPLY”仪(恒流电源稳压管直流电流)检测:先给小工作电压便于有工作电流根据肖特基二极管,再渐渐地调高电流量做到被测肖特基二极管的额定电压,待工作电压值平稳后再读值,平稳后的数值便是额定电压的损耗。

  为什么是平稳后的工作电压读值才算是准确的损耗读值:肖特基二极管的特性阻抗并不是稳定的,只是随溫度上升而缩小的(离散系统关联)。

  当有工作电流根据肖特基二极管时,芯管会造成发热量,再根据管身释放出来,当做到热力循环时(芯管造成的卡路里能立即释放出来),这时的特性阻抗也就是相对性平稳,这也是动能质量守恒(P=I2R,P转换为发热量)。假如同时用额定电压检测,原始读值是较高的,由于这时的芯管处在常温下,特性阻抗较大 ,读值会随时间流逝而逐渐减少,便是由于特性阻抗随溫度上升而缩小的缘故。

  3、肖特基二极管压降的测试标准普遍错误观念

  一部分消费者因受测试设备的限定而立即用数字万用表检测,尽管数字万用表有检测二极管的这一档,但其輸出电流量仅有一两个mAh,其检测的读值并并不是“内电阻”,只是在电流量为mAh级时的损耗,而且,用这类方式检测每一批肖特基二极管压降时展示的读值很有可能会误差非常大,肖特基二极管一般工作中工作电流是皮安级的,二者相距万倍。

  总结

  有关肖特基二极管的有关讲解就到这了,若有存在的不足热烈欢迎纠正。

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