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二極管_肖特基二極管的選型要點(diǎn)
要根據(jù)開關(guān)電源所要輸出的電壓VO、電流IO、散熱情況、負(fù)載情況、安裝要求、所要求的溫升等確定所要選用的肖特基二極管種類。
注:在一般的設(shè)計(jì)中,我們要留出一定的余量
比如,VR只用到其額定值的80%以下(特殊情況下可控制到50%以下),IF用到其額定值的40%以下。
在單端反激(FLY-BACK)開關(guān)電源中,假定一產(chǎn)品:輸入電壓VIMAX=350VDC,輸出電壓VO=5V,電流IO=1A。根據(jù)計(jì)算公式,要求整流二極管的反向電壓 VR、正向電流IF滿足下面的條件:
VR≥2VI×NS/NP
IF≥2IO/(1-θMAX)
其中:
NS/NP為變壓器次、初級匝比
θMAX為最大占空比
假設(shè),NS/NP=1/20,θMAX=0.35
則VR≥2×350/20=35(V)
IF≥2×1/(1-0.35)=3(A)
這樣,我們可以參考選用SR340或1N5822。若產(chǎn)品為風(fēng)扇冷卻,則管子可以把余量留小一些。TO220、TO3P封裝的管子有全包封、半包封之分這要根據(jù)具體情況選用。半包封管子的散熱優(yōu)于全包封的管子,但需注意其散熱器和中間管腳相通。負(fù)載若為容性負(fù)載,建議IF再留出20%的余量。
注意功率肖特基二極管的散熱和安裝形式,要搞清楚產(chǎn)品為自然冷卻還是風(fēng)扇冷卻,管子要安裝在易通風(fēng)散熱的地方,以提高產(chǎn)品的可靠性。TO-220、TO-3P型的管子與散熱器之間要加導(dǎo)熱硅脂,使管子與散熱器之間接觸良好。DO-41、DO-201AD封裝的管子可采取立式、臥式、架空等方式安裝,這要根據(jù)實(shí)際情況確定。
正確選擇肖特基二極管的RC補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)-RC緩沖器
由于高頻變壓器的漏電感和管子的結(jié)電容在截止時(shí)形成一個(gè)諧振電路,它可導(dǎo)致瞬時(shí)過壓振蕩。因此,有必要在電源輸出中設(shè)置RC緩沖器以保護(hù)管子的安全。另外,RC網(wǎng)絡(luò)還可減少輸出噪聲,減少管子的熱耗,提高產(chǎn)品的效率和可靠性。
緩沖器的選擇原則是,既使緩沖器有效,又能盡量減少損耗。下面是參考公式。
R=√(Li/Cj)/n
式中:Li為變壓器漏電感(μH)
CJ為管子的結(jié)電容(PF)
N為原副邊匝比(NP/NS)
電容C可任意地從0.01到0.1μF之間取,具體值有實(shí)驗(yàn)確定。
如對VO=5V,可選R=5.1Ω,0.5W,C=0.01μF
IR小的管子,熱耗小,所以同樣情況下,可選擇IR小的管子。
設(shè)計(jì)PCB時(shí),要使管子及散熱器盡量遠(yuǎn)離電解電容器等對熱敏感的器件。以增加產(chǎn)品的壽命。
焊接管子的焊盤要足夠大,焊接牢靠,避免由于熱應(yīng)力造成脫焊。
肖特基二極管一旦選用后,要經(jīng)模擬實(shí)驗(yàn),在產(chǎn)品輸入、輸出最壞的情況下測量其溫升及工作波形,確認(rèn)各項(xiàng)指標(biāo)不要超過其極限參數(shù)。