이 기사에서는 AC/DC 전원 공급 장치, 동기 정류, 역방향 보호 등 다양한 분야에서 쇼트키 다이오드의 다중 역할과 그 진화 추세를 심층적으로 분석합니다.
I. 구조 원리 및 특징
쇼트키 다이오드는 PN 접합 대신 금속-반도체 접합을 사용하여 접합 용량이 낮고, 일반적으로 0.2~0.4V의 낮은 순방향 전압 강하와 초고속 역방향 회복 특성을 가집니다.
이러한 특성 덕분에 고주파 정류, 동기 강압 변환, 역방향 서지 보호 상황에 매우 적합합니다.
II. AC-DC 정류의 핵심 구성 요소
고주파 스위치 모드 전원 공급 장치(SMPS)에서 쇼트키 다이오드는 낮은 순방향 전압 강하 특성으로 인해 출력 정류기로 자주 사용되며, 이는 시스템 효율을 크게 향상시킵니다.
특히 열 관리가 중요한 USB PD 및 고속 충전기에서 쇼트키 다이오드의 낮은 열 저항과 소형 구조는 효율적인 발열 분산에 기여합니다.
III. DC-DC 변환 및 동기 정류
쇼트키 다이오드는 동기 정류 회로에서 종종 MOSFET과 함께 사용되며, 프리휠 다이오드 또는 역방향 전류 경로로 작동합니다.
산업용 전원 모듈 예를 들어 차량용 충전기 또는 태양광 인버터에서 낮은 EMI 특성은 조용한 작동과 EMC 규격 준수를 가능하게 합니다.
IV. 역전압 보호 및 서지 억제
빠른 스위칭과 낮은 전압 강하 특성 덕분에 쇼트키 다이오드는 배터리 역극성 보호 및 인덕터 에너지 서지 클램핑에 이상적입니다.
인덕티브 부하 또는 배터리에 병렬로 연결된 쇼트키 다이오드는 역전압이 발생했을 때 빠르게 전도하여 보호 회로를 안전하게 보호합니다.
V. 기술 발전: GaN 및 SiC 소자와의 통합
GaN 및 SiC 소자가 고전압 분야에서 발전하고 있지만, 쇼트키 다이오드는 저비용 및 우수한 성능 덕분에 저전압 세그먼트 시장에서 여전히 경쟁력을 유지하고 있습니다.
향후 방향으로는 고집적 모듈 통합, 양방향 쇼트키 구조 개발, 초저누설 다이오드 어레이 등이 포함됩니다.
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