002 肖特基二极管
一、二极管构造原理
1. 肖特基二极管
结构差异
- 普通二极管由n型半导体和p型半导体接触制成,形成pn结
- 肖特基二极管由n型半导体和金属接触制成,形成肖特基结
结形成机制
- n型半导体中的电子更容易溢出进入金属
- 接触面n型半导体失去电子形成正离子区
- 金属得到电子形成负离子区
电场方向
- 肖特基结内部电场由n区指向金属
正向工作状态
- 施加正向电压时空间电荷区变窄
- n型半导体电子穿过空间电荷区进入金属形成电流
反向工作状态
- 施加反向电压时空间电荷区变宽
- 电子无法通过空间电荷区,二极管截止
性能优势
- 空间电荷区比普通二极管窄
- 正向导通压降更小(例如SS14在1A时为0.5V,而1N4007为0.9V)
二、肖特基二极管应用
适用场景
- 低电压电源串接电路
- 需要更小导通压降和更大电流的场合
参数特性
- 反向耐压一般在100V以下
- 反向漏电流较大(几百微安,高温可达几毫安)
- 普通二极管漏电流仅几微安
动态性能
- 反向恢复时间极短(<10ns)
- 普通二极管一般>1μs
- 适用于高速开关电路(如开关电源续流二极管)
典型应用
- 开关电源中的续流二极管
续流:
"续流"(Flyback 或 Freewheeling)是电力电子中的关键概念,指在开关电路断开时为电感电流提供持续通路的保护机制。以下是详细解释:
核心原理
电感特性
电感线圈通电时存储磁能($E = \frac{1}{2}LI^2$)
关键特性:电感电流不能突变,断电时会产生反向电动势($V = -L \frac{di}{dt}$)
续流二极管的作用
当开关管(如MOSFET)突然断开时
电感产生高压反向电动势(可达数百伏)
续流二极管提供低阻抗通路,使电感电流平缓衰减
- BUCK电源芯片电路
三、知识小结
知识点 | 核心内容 | 易混淆点/对比维度 | 技术参数/特性 |
---|---|---|---|
普通二极管 | 由n型半导体和p型半导体接触制成,交界面形成pn结 | 正向导通压降较大(如1N4007在1A时约0.9V) | 反向耐压高,漏电流小(几微安),反向恢复时间长(>1μs) |
肖特基二极管 | 由n型半导体和金属接触制成,交界面形成肖特基结 | 正向导通压降小(如SS14在1A时约0.5V) | 反向耐压低(<100V),漏电流大(几百微安至毫安),反向恢复时间短(<10ns) |
应用场景 | 低电压电源串接电路需小压降、大电流时优选肖特基二极管 | 耐压与漏电流权衡:普通二极管适合高压场景,肖特基二极管适合高速开关电路(如开关电源续流二极管) | 高温环境下肖特基二极管漏电流显著增加 |