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实用电源设计Q&A系列之九:如何用双高压型肖特基整流器提高开关电源效率

上网日期: 2008年05月30日 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:高压型肖特基整流器? 开关电源? TMBS?

作者:陈坤城
亚洲区资深市场经理

郭福源
研发处资深应用经理

黄立民
亚太地区应用工程师

白玉成
亚太地区应用工程师

Vishay Intertechnology, Inc.

Q1:TMBS电场强度最强的地方在沟槽深度有何益处?

A1:肖特基表面金属层存在游离电子,对肖特基的漏电流和反向恢复时间影响比较大,所以在设计的时候,就把电场强度最强的地方从表面移到沟槽深度的地方,这样可以避免硅表面杂质在高压高热状态下产生游离状态,影响肖特基的耐压和漏电,同时硅的内散热比较均匀,这样更有利于温度的扩散作用。

Q2:请问高压型肖特基整流器现在应用在哪方面?

A2:高压型肖特基整流器绝大部分是应用在电流,像笔记本电脑的充电器,游戏机的电源,DC/DC电源,台式机的power supply,LCD TV的电源,很多电源上面都可以用到肖特基二极管。

Q3:肖特基二极管有反向恢复时间Trr吗? TMBS为何能突破一般传统肖特基二级管的耐压?

A3:肖特基二极管来自电子导通的零部件,不会有反向恢复时间或者是非常小,但是一般在150伏到200伏之间,肖特基二极管Trr反向恢复时间就会显得非常明显,很多研发公司在设计的时候,在超过200伏的时候,会用超快恢复二极管反向恢代替肖特基二极管,这也是关系到肖特基二极管抗耐压的问题,TMBS可以突破传统的肖特基二极管耐压,沟槽的设计是把电脑强度移到硅体深度的地方,电场强度对硅体厚度的提升,本身与耐压成正比,使用了硅槽的设计之后,把电场移到肖特基内部,可以大幅度降低表面的电场强度,在同样硅体厚度的情况下,耐压可以提升更高一些。

Q4:目前市面上所用的PIN二极管为什么电压都比较高呢?

A4:PIN主要有半导体P和N组成,它的能级是比较高,肖特基二极管是由表面金属层和半导体 结合而成的,表面存在很多电子,这样使金属层和半导体结合不会太高,它的耐高压程度不会比PIN级二极管耐高压程度大,一般现在市场的肖特基都是200伏以下,200伏以上的肖特基是比较特殊的,PIN级很容易做到200伏以上的高压。

Q5:TMBS结构有什么特别之处吗?使用这个结构能提高转换速度多少倍?

A5:TMBS结构的MOS是用MOS技术做的一个肖特基管,它的好处是可以把电场强度最强的部分放到沟道深处,也就是不带电场的表面,好处是VF值非常低,还有电流是非常高,还可以在高压上面应用,还可以提高开关速度,这个结构能提高转换速度多少倍要看具体的应用。

Q6:高效率电信基站电源――效率能达到多少?

A6:电信基站应用比较特殊,电能转换器的应用可能跟整体的架构有关,可靠度在是否有人看管的地方都有差异,在DC/DC里面,效率主要跟输入和输出有关系。还有选择的频率,太高的频率损耗会增加,要根据个人需求,架构选择和产品体积的大小来来看效率的。

Q7:应用高压型肖特基整流器,在电磁兼容方面会有什么影响?

A7:在电子兼容方面需要比较特殊的仪器来测量,一般来讲,电子兼容器和产品里面所产生的电压兼波和频率都有关系,以我们的经验来说,客户需要在设计的时候加一些比较高的电容吸收就可以,二极管放进去都有微微的差异,所以在设计上要留一个Tolerance,做一个兼容性比较好的滤波器,可以让设计的密度提升。

Q8:双高压肖特基可用在多大功率的开关电源上?

A8:肖特基二极管使用在多大的功率上面并没有所谓的限制,当电源瓦数功率变大的时候,它的封装会不同。

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