【经验】肖特基二极管，你真的用对了吗？

时间： 2023-07-12 来源：MDD辰达半导体公众号

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肖特基二极管是一种特殊类型的二极管，其主要特点是具有低电压降和快速开关速度。这意味着它可以在高频率下进行快速开关操作，并且能够在低电压下实现高效电源管理。你真的会用肖特基二极管吗？跟其他的二极管相比，肖特基二极管又有什么特别之处?下面，我们一起来划重点吧!

1、在一般的设计中，我们要留出一定的余量

比如，VR只用到其额定值的80%以下(特殊情况下可控制到50%以下)，IF用到其额定值的40%以下。在单端反激(FLY-BACK)开关电源中，假定一产品：输入电压Vi(max)=350VDC，输出电压Vo=5V，电流Io=1A。根据计算公式，要求整流二极管的反向电压 VR、正向电流IF满足下面的条件：

VR≥2VI×NS/NP

IF≥2IO/(1-θmax)

其中：

NS/NP为变压器次、初级匝比

θmax为最大占空比

假设，NS/NP=1/70，θmax=0.35

则VR≥2×350/20=10.7(V)

IF≥2×1/(1-0.35)=3(A)

这样，我们可以参考选用MDD肖特基SS34B(SMB封装3A40V)的产品。但通常贴片器件的散热受到局限，而整流器件的电流均受温度的影响较大，随芯片结温上升，电流能力下降的特性，所以选型时必须考虑温度的问题，所以SS34在实际选型应用中存在温度上升电流衰减的风险，同时，负载若为容性负载，变压器间也会存在互感叠加的情况，因此，电流电压的选型上必须留有足够的余量才能保证产品的正常运行和延长产品的使用寿命，因此建议选用SS56B(SMB封装5A60V)或SS56C(SMC封装5A60V)的产品。

注意：功率肖特基二极管的散热和安装形式，要搞清楚产品对温度的要求、使用的环境、采取的散热方式等，功率器件要安装在易通风散热的位置，以提高产品的可靠性。TO-220、TO-220F等插件型的肖特基与散热器之间要加导热硅脂，使管子与散热器之间接触良好。贴片封装的产品，尽量加大焊接位置铜箔的面积和厚度，以便产品更好的进行散热，以降低功率器件工作时的温度，提高产品可靠性。

2、正确选择肖特基二极管的RC补偿网络-RC缓冲器

由于高频变压器的漏电感和管子的结电容在截止时形成一个谐振电路，它可导致瞬时过压振荡。因此，有必要在电源输出中设置RC缓冲器以保护管子的安全。另外，RC网络还可减少输出噪声，减少管子的热耗，提高产品的效率和可靠性。

缓冲器的选择原则是，既使缓冲器有效，又能尽量减少损耗。下面是参考公式。

R=√(Li/Cj)/n式中：Li为变压器漏电感(μH)

CJ为管子的结电容(PF)

N为原副边匝比(NP/NS)

电容C可任意地从0.01到0.1μF之间取,具体值有实验确定。

如对Vo=5V，可选R=5.1Ω，0.5W，C=0.01μF

IR小的管子，热耗小，所以同样情况下，可选择IR小的管子。

设计PCB时，要使管子及散热器尽量远离电解电容器等对热敏感的器件。以增加产品的寿命。焊接管子的焊盘要足够大，焊接牢靠，避免由于热应力造成脱焊。

肖特基二极管一旦选用后，要经模拟实验，在产品输入、输出最坏的情况下测量其温升及工作波形，确认各项指标不要超过其极限参数。

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