Dit artikel analyseert grondig de vele functies van Schottky-diodes in wisselstroom-/gelijkstroomvoorzieningen, synchrone gelijkrichting, omgekeerde polariteitsbescherming en andere toepassingsgebieden, evenals de evolutietrends.
I. Structuurprincipe en kenmerken
Schottky-diodes gebruiken een metaal-halfgeleiderovergang in plaats van een PN-overgang, wat resulteert in een lagere junctioncapaciteit en een typische forward spanningval tussen 0,2 en 0,4 V, met uiterst snelle omkering van de hersteltijd.
Deze eigenschappen maken ze uitermate geschikt voor toepassing in hoogfrequente gelijkrichting, synchrone step-down conversie en bescherming tegen inverse spanningspieken.
II. Belangrijk onderdeel in AC-DC-gelijkrichting
In hoogfrequente schakelende voedingen (SMPS) worden Schottky-diodes vaak gebruikt als uitgangsgelijkrichters vanwege hun lage forward drop, wat de systeemefficiëntie aanzienlijk verbetert.
Vooral in USB PD en snelladers, waar thermisch beheer kritisch is, zorgen de lage thermische weerstand en compacte structuur van de Schottky voor efficiënte warmte-afvoer.
III. Gelijkstroom-gelijkstroom omzetting en synchrone gelijkrichting
Schottky-diodes worden vaak gecombineerd met MOSFET's in synchrone gelijkrichting, waarbij ze fungeren als vrije lusdiodes of stroompaden in omgekeerde richting.
In industriële voedingsmodules zoals opladers op het voertuig of zonnepowerinverteerders draagt hun lage EMI bij aan stil werkende apparaten en naleving van EMC-standaarden.
IV. Omgekeerde polariteitsbeveiliging en spanningspiekonderdrukking
Vanwege hun snelle schakeling en lage spanningsval zijn Schottky-diodes ideaal voor beveiliging tegen omgekeerde polariteit van batterijen en het afklemmen van inductieve spanningspieken.
Over inductieve belastingen of batterijen heen aangesloten, leiden zij snel en dissiperen zij omgekeerde spanningen, waardoor de primaire controllers beschermd blijven.
V. Technologische Evolutie: Integratie met GaN- en SiC-componenten
Hoewel GaN- en SiC-componenten zich ontwikkelen op het gebied van hoogspanning, behouden Schottky-diodes hun marktrelevantie in laagspanningssegmenten vanwege kosten-efficiëntie en prestaties.
Toekomstige richtingen omvatten integratie in modules met hoge dichtheid, ontwikkeling van bidirectionele Schottky-structuren en arrays van Schottky-diodes met zeer lage lekstromen.
Schottkydiode | gelijkrichting bij hoge frequentie | verbetering van de efficiëntie van voedingen
EN
