Tento článok podrobne analyzuje viacnásobné úlohy Schottkyho diód v oblastiach striedavých/jednosmerných zdrojov energie, synchronného usmerňovania, ochrany proti prepoľarizácii a iných oblastiach a tiež ich vývojové trendy.
I. Štruktúrny princíp a vlastnosti
Schottkyho diódy využívajú kovovo-polovodičové prechody namiesto PN prechodov, čo má za následok nižšiu prechodovú kapacitu a úbytok napätia v priepuste, typicky medzi 0,2–0,4 V, s ultra-rýchlym obnovením v závernom smere.
Tieto vlastnosti ich činí veľmi vhodnými pre vysokofrekvenčné usmerňovanie, synchronnú konverziu so znížením napätia a scenáre ochrany proti obrátenej prepätia.
II. Kľúčová súčiastka v AC-DC usmerňovaní
V impulzných napájaciech (SMPS) s vysokou frekvenciou sa Schottkyho diódy často používajú ako výstupné usmerňovače vďaka svojmu nízkemu úbytku napätia, čo výrazne zvyšuje účinnosť systému.
Obzvlášť v USB PD a rýchlych nabíjačkách, kde je kritická termálna regulácia, nízka tepelná odolnosť Schottkyho diód a kompaktná štruktúra pomáhajú efektívnemu odvodu tepla.
III. DC-DC prevodníky a synchrónne usmerňovanie
Schottkyho diódy sa často kombinujú s MOSFETmi pri synchrónnom usmerňovaní, kde pôsobia ako voľnobehové diódy alebo cesty pre reverzný prúd.
V priemyselných napájacích moduloch, ako sú nabíjačky na palubnom počítači alebo solárne meniče, ich nízke EMI prispievajú k tichému prevádzke a dodržiavaniu EMC noriem.
IV. Ochrana proti reverznému napájaniu a potlačenie prepätí
Vďaka rýchlemu prepínaniu a nízkemu úbytku napätia sú Schottkyho diódy ideálnymi pre ochranu proti reverznému napájaniu batérie a obmedzeniu indukčných prepätí.
Pripojené cez indukčné záťaže alebo batérie, rýchlo vodičia a rozptyľujú reverzné napätia, čím chránia hlavné ovládače.
V. Vývoj technológie: Integrácia s prvkami GaN a SiC
Zatiaľ čo prvky GaN a SiC sa rozvíjajú v oblasti vysokého napätia, Shottkyho diódy si udržiavajú trh v nízkonapäťových segmentoch vďaka nízkym nákladom a výkonu.
Budúce smerovanie zahŕňa integráciu do vysokohustotných modulov, vývoj obojsmerných Shottkyho štruktúr a diódových polí s ultra-nízkym únikovým prúdom.
Shottkyho dióda | usmernenie vysokých frekvencií | zlepšenie účinnosti napájania
EN
