肖特基二极管是以其发明人肖特基博士( Schottky)命名的,全称是肖特基整流二极管(Schottky Recti-fier Diode,缩写为SR),或肖特基势垒二极管(Schottky Barrier Diode,缩写为SBD)。该器件是近年来问世的低功耗大电流超高速半导体器件,其整流电流可达到数百安培,现已广泛应用于开关电源、变频器驱动器等电路中,作为高频、低压、大电流整流二极管续流二极管、保护二极管,或在微波通信电路中作为整流二极管或小信号检波二极管。
一、结构简介
肖特基二极管内部结构与普通PN结二极管有很大区别,它的内部是由阳极金属(用钼或铝等材料制成的阻挡层)、二氧化硅(SiO2)电场消除材料.N-外延层(砷材料)、N型硅基片、N+阴极层及阴极金属等构成,如图1所示。
N型基片和阳极金属之间形成肖特基势垒。当在肖特基势垒两端加上正向偏压(阳极金属接电源正极,N型基片接电源负极)时,肖特基势垒层变窄,其内阻变小;反之,若在肖特基势垒两端加上反向偏压时,肖特基势垒层则变宽,其内阻变大。肖特基二极管主要优点有以下两点:一是正向压降低(0.2V~0.4V),约为一-般硅二极管的一半,其伏安特性曲线如图2所示。
由于正向压降低,则肖特基二极管在正向导通时的功耗较小,这是普通二极管不能比拟的,尤其是在大电流电路中。第二个优点是反向恢复时间极短(可以小到几纳秒),比超快速恢复二极管的反向恢复时间还要短。肖特基二极管的缺点是其反向偏压较低与反向漏电流偏大。普通肖特基二极管的反向偏压大多不高于100V (部分新品最高约200V),其反向漏电流表现为正温度特性,容易随着温度升高而急剧变大。
提示:虽然肖特基二极管具有开关频率高和正向压降低等优点,但由于其反向偏压较小,所以多用于低压整流电路中,如液晶彩电开关电源(SMPS)次级的+24V、+12V、+5V整流,而开关电源初级和功率因数校正(PFC)电路中的整流二极管、续流二极管、升压二极管等,只能采用快恢复二极管(FRED)或超快速恢复二极管(UFRD)。
二、封装形式
肖特基二极管分为有引线安装和表面安装(贴片式)两大类,具体封装形式如图3所示。采用有引线.的肖特基二极管通常作为高频大电流整流二极管、续流二极管或保护二极管使用。
另外,根据每个单体中所含有肖特基二极管的数量又分为单管式和对管(双二极管)式两种方式。所谓单管式即内部只含有一只肖特基二极管,而对管式是指内部含有两只肖特基二极管,其具体连接又分为:共阴(两管的负极相连)、共阳(两管的正极相连)和串联(一只二极管的正极接另一只二极管的负极)三种方式。
三、型号命名规律
肖特基二极管的型号前缀分三大类,一类是以字母SR、SB、IN、BAT、SL、STB或STP打头,尤其是前三者用得较多,如SR107、SR10100CT、SB1045CT、1N5817、
1N5819等。第二类是以字母ss打头,这类为表面贴片封装肖特基二极管,如SS12、SS14、SS16、SS18等。常见的SR、IN、BAT系列肖特基二极管主要参数见表1。
第三类命名是以字母MBR打头,国际通用肖特基二极管大都采用此方式,如MBR1045、MBR20200等。在该前缀中,M、B、R分别取自MOTOROLA(摩托罗拉半导体公司)、Barier (势垒)、Rectifer(整流器)的首字母,意为整流器件。
在MBR、SB系列肖特基二极管命名中,包含有主要参数信息,其识别方法如下:若型号中阿拉伯数字有4位或5位,则最先出现的两位数字表示最大电流值;若阿拉伯数字只有3位,则最先出现的一位数字表示最大电流值。其余的两位或三位数字表示耐压值,最后的字母表示封装形式,例如:MBR10200CT,"10”表示该管的最大电流为10A,“200”表示耐压为200V,“C”表示采用TO-220AB封装(常指半塑封),“T”表示内含两只二极管(共阴极式);MBR620,表示最大电流为6A,最高耐压为20V。值得一提的是,若表示最大电流的两位数字以0开头,则表示最大电流为零点几安培,例如:MBR0540,则表示最大电流为0.5A。
另外,在部分MBR系列肖特基二极管命名中,第四位字母表示封装形式,如MBRD xxxxx、MBRB xXXXX、MBRFXXXXx等,第四位字母分别为“D" “B”、“F",则分别表示封装形式是DPAK、D2PAK.TO-220全塑封。
网友评论