肖特基二极管的功率损耗

肖特基二极管的功率损耗

1 正向导通状态下，由于正向压降，将导致导通状态下的单位面积功率损耗，由导通状态下的电流密度与正向导通压降以及导通的占空比的积表示，正向导通功率损耗随着温度的升高而下降，由于导通正向压降随着温度升高而下降

2反向关断状态下，由于漏电流，将导致关断状态下单位面积的功率损耗，由器件在承受的反向阻断电压下对应的漏电流以及关断的占空比的积表示，由于漏电流随着温度的升高而增大，因此，关断功率损耗随温度的升高而增大由于随着温度升高，导通损耗减小，关断损耗增加，因此，随着温度从室温增加，器件的功率用损耗将在一定温度下达到最小值最大的稳定工作温度受器件的封装和热沉的热阻限制，最大工作温度由环境温度向功率损耗曲线做切线，切点对应的温度就是就是最大的工作温度，尽管该点是理论稳态操作温度，但是，为了谨慎起见，一般器件都在最小功率损耗对应的温度下工作。

肖特基势垒高度对最大的工作温度和最小的功率损耗有很强的影响，随着势垒高度的增加，最小功率损耗温度从300K增加到500K，因此在设计高温应用的肖特基二极管时需要选用更高的势垒高度最大的操作温度与占空比也有关系，由于导通损耗占主要部分，因此，在室温下，随着占空比(导通时间/周期)的减小，器件功率损耗减小。并且，最小功率损耗点对应的温度，也随着占空比的减小而降低，因此，对于低占空比而又要在高温工作的器件，有必要增加其势垒高度，但同时也将提高最低功率损耗由此可以发现，所有的功率损耗曲线都通过一个相同的温度点，这说明存在一个温度，在该温度下，功率损耗与占空比无关，通过计算，可以得出该温度为466K鉴于开通和关断损耗与温度的关系，在设计中可以折衷分析，联立正向压降与反向漏电流公式，消除势垒得到可以发现折衷曲线是基础特性，与半导体材料无关，该曲线可以给出对于肖特基二极管在特定温度下，特定正向压降对应的漏电流的最小值，实际器件的性能由于导通时串联电阻引起的正向压降增加以及关断时肖特基势垒降低效应和预击穿雪崩倍增导致的漏电流增加，而要更差。