Tento článek podrobně analyzuje mnohostranné funkce Schottkyho diod v oblastech jako jsou střídavé/zálohované napájecí zdroje, synchronní usměrnění, ochrana proti přepólování a jejich vývojové trendy.
I. Strukturní princip a vlastnosti
Schottkyho diody využívají kovově-polovodičové přechody namísto PN přechodů, což má za následek nižší bariérovou kapacitu a úbytek napětí v propustném směru typicky mezi 0,2–0,4 V, s ultra-rychlým obnovením v závěrném směru.
Tyto vlastnosti je činí vysoce vhodnými pro vysokofrekvenční usměrnění, synchronní step-down konverzi a ochranu proti zpětným napěťovým špičkám.
II. Klíčová součástka v AC-DC usměrnění
Ve spínaných zdrojích s vysokou frekvencí (SMPS) jsou Schottkyho diody často používány jako výstupní usměrňovače díky nízkému úbytku napětí v propustném směru, což výrazně zvyšuje účinnost systému.
Obzvláště v USB PD a rychlých nabíječkách, kde je tepelné management kritické, nízký tepelný odpor a kompaktní konstrukce Schottkyho diod usnadňují efektivní odvod tepla.
III. Přeměna stejnosměrného napětí a synchronní usměrnění
Schottkyho diody jsou často v synchronním usměrnění kombinovány s MOSFETy a pracují jako volnoběžné diody nebo cesty pro zpětný proud.
V průmyslových napájecích modulech, jako jsou nabíječky na palubě nebo fotovoltaické měniče, jejich nízké EMI přispívá k tichému provozu a souladu s EMC normami.
IV. Ochrana proti zpětnému napětí a potlačení napěťových špiček
Díky rychlému spínání a nízkému úbytku napětí jsou Schottkyho diody ideální pro ochranu proti zpětnému napojení baterie a uklidnění indukčních napěťových špiček.
Připojené přes indukční zátěže nebo baterie rychle vodí a rozptýlí zpětná napětí, čímž chrání hlavní řídicí jednotky.
V. Vývoj technologie: Integrace s GaN a SiC součástkami
Zatímco GaN a SiC součástky zaznamenávají pokroky v oblasti vysokého napětí, Schottkyho diody si udržují tržní význam v segmentech nízkého napětí díky nákladové efektivitě a výkonu.
Budoucí směry zahrnují integraci do vysokohustotních modulů, vývoj obousměrných Schottkyho struktur a diodových polí s ultra-nízkým únikovým proudem.
Schottkyho dioda | vysokofrekvenční usměrnění | zlepšení účinnosti napájecích zdrojů
EN
