解析肖特基二极管在开关电源中的应用

开关电源有高频变压器、高频电容、高反压大功率晶体管、功率整流二极管、控制IC
等主要部件组成。肖特基二极管作为耗能部件,损耗大,(约占电源功耗的30%),
发热高,它的选用对电源的整机效率和可靠性指标是非常关键的因素,这就要求肖特
基二极管在高速大电流工作状态下应具有正向压降VF小、反向反向漏电IR小、恢复时
间Trr短的特性。
对于低压大电流的高频整流,肖特基二极管是最佳的选择(这时由于其反向耐压较低),
最常用的是作为±5V、±12V、±15V的整流输出管。(如计算机电源的+5V输出大多
采用SR3040,+12V输出采用SR1660)再加上肖特基二极管的正向压降VF与结温TJ
呈现负温度系数,所以用其制造的开关电源效率高,温升低,噪声小,可靠性高。
下面是在具体应用中应注意的问题:
1.肖特基二极管的选型
要根据开关电源所要输出的电压VO、电流IO、散热情况、负载情况、安装要求、所要求
的温升等确定所要选用的肖特基二极管种类。
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VIMAX=350VDC,输出电压
、VO=5V,电流IO=1A。如图所示。
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=1/20,θMAX=0.35
则VR≥2×350/20=35(V)
IF≥2×1/(1-0.35)=3(A)
这样,我们可以参考选用SR340或1N5822。若产品为风扇冷却,则管子可以把余量留小
一些。TO220、TO3P封装的管子有全包封、半包封之分这要根据具体情况选用。
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