Kuinka käyttää Schottky -diodeja viestintälaitteiden tehotehokkuuden parantamiseksi?

1. Yleiskatsaus Schottky -diodeista
(1) rakenne ja periaate
Schottky -diodi on kuuma kantaja -diodi, joka on valmistettu metalli -puolijohde -risteyksessä. Toisin kuin tavalliset diodit, se käyttää yhtä kerrosta ohutta metallia, joka on sidottu n - -tyyppisiin seostetuihin materiaaleihin metallin puolijohde -risteyksen (m - sidementtiristeyksen) muodostamiseksi. Eteenpäin suuntautuvassa puolueellisuudessa metallipuoli muodostaa anodin ja puolijohdepuolesta tulee katodi. Kun eteenpäin suuntautuva virta kulkee, Schottky-diodit tarvitsevat vain 0,3-0,4 volttia johtamisen aloittamiseksi, kun taas tavalliset diodit vaativat 0,6-0,7 volttia. Tämä matala eteenpäin suuntautuva jännitteen pudotusominaisuus vähentää Schottky -diodien tuottamaa tehonmenetystä johtavuuden aikana.
(2) Ominaisuudet
Schottky -diodeilla on erittäin nopea kytkentänopeus ja erittäin lyhyet käänteiset palautumisajat, jopa niin alhaiset kuin muutama nanosekunni. Tämä ominaisuus on erityisen tärkeä korkeissa - taajuuspiireissä, koska se voi vähentää kytkentähäviöitä ja parantaa tehonmuuntamisen tehokkuutta. Lisäksi Schottky -diodien käänteinen jännitealue on yleensä 50 V: n sisällä. Vaikka se on suhteellisen alhaisempi kuin tavalliset diodit, se voi täyttää vaatimukset alhaisissa - jänniteviestintälaitteiden virtalähteissä. Samaan aikaan sen alhainen eteenpäin suuntautuva jännitepisara ja alhaiset meluominaisuudet tekevät siitä myös laajasti sovellettavan viestintälaitteissa.
2. Schottky -diodien käyttö viestintälaitteiden virtalähteisiin
(1) Korjaussovellus
Viestintälaitteiden tehon syöttöpäässä on yleensä tarpeen muuntaa vaihtovirta suoravirtaksi. Schottky -diodeja voidaan käyttää korjaus diodeina. Esimerkiksi matkapuhelimen laturien ottaminen Schottky -diodit voivat vähentää merkittävästi tasasuuntaajapiireissä. Verrattuna perinteisiin PN -liitäntädiodiin, Schottky -diodien (yleensä välillä 0,15 V - 0,45 V) alhainen eteenpäin suuntautuva jännitepisara johtaa pienempiin jännitteen pudotushäviöihin korjauksen aikana. Esimerkiksi matkapuhelinlaturilla, jolla on 5 V: n lähtö, Schottky -diodien käyttäminen korjaamiseen voi parantaa merkittävästi tehonmuuntamisen tehokkuutta ja vähentää lämmöntuotantoa verrattuna tavallisiin diodeihin, vähentäen siten jäähdytysjärjestelmän vaatimuksia ja parantamalla laturin luotettavuutta ja palvelun käyttöikää.
(2) jatkuva virtaussovellus
Induktiivisia komponentteja esiintyy usein viestintälaitteiden tehopiireissä. Kun induktorin virra keskeyttää yhtäkkiä, voidaan tuottaa käänteinen elektromotiivivoima, mikä voi vahingoittaa piirin muita komponentteja. Schottky -diodeja voidaan käyttää vapaasti pyörivinä diodeina induktorien virran vapautumispolun aikaansaamiseksi. Moottorivetopiireissä Schottky -diodit voivat nopeasti tarjota vapaasti pyörivän polun, vähentää jännitepiikkiä moottorin kommutoinnin aikana, pidentäen siten voimalaitteiden käyttöikää ja parantamalla järjestelmän luotettavuutta. Esimerkiksi langattomien viestinnän tukiasemien tuulettimen moottoripiirissä Schottky -diodien käyttäminen vapaasti pyörivinä diodeina voi vähentää tehokkaasti sähkömagneettisia häiriöitä moottorin käytön aikana ja parantaa virtalähteen stabiilisuutta.
(3) käänteisen yhteyden vastaisen suojaussovelluksen anti
Viestintälaitteiden virtalähtö voidaan kääntää väärinkäytön vuoksi, mikä voi aiheuttaa vakavia vahinkoja laitteiden sisäisille piireille. Schottky -diodeja voidaan käyttää käänteisen suojauspiirissä, ja niiden yksisuuntainen johtavuus voi estää virtaa virtaavan laitteeseen, kun virtalähde käännetään. Kun virtalähde on kytketty normaalisti, Schottky -diodi johtaa ja virta virtaa normaalisti; Kun virtalähde käännetään, Schottky -diodi katkaisee, estäen virran virtaamasta laitteeseen ja suojaamaan sen turvallisuutta. Esimerkiksi joissakin kannettavissa viestintälaitteissa Schottky -diodeja käytetään käänteissuojaukseen, mikä voi tehokkaasti välttää käyttäjän väärinkäytön aiheuttamat laitehuoltovauriot, parantaa laitteen luotettavuutta ja käyttökokemusta.
3. Varsinainen tapausanalyysi
(1) Tapaus 1: Sovellukset matkapuhelimen laturissa
Matkapuhelinlaturin valmistaja on korvannut perinteiset PN -risteys diodit Schottky -diodeilla lataustehokkuuden parantamiseksi. Todellisen testauksen jälkeen laturin muuntamistehokkuus kasvoi 80%: sta 85%: iin käyttämällä Schottky -diodeja. 10 W: n lähtöteholla laturin tuottama lämpö vähenee merkittävästi, vähentäen jäähdytysjärjestelmän taakkaa ja parantaen siten laturin luotettavuutta ja käyttöiän käyttöikää. Samanaikaisesti lataustehokkuuden parantamisen vuoksi myös matkapuhelimien latausaika on lyhennetty vastaavasti, mikä saa käyttäjille paremman käyttökokemuksen.
(2) Tapaus 2: Virtalähteen soveltaminen langattomilla viestintäasemilla
Voimajärjestelmän vakaus ja tehokkuus ovat ratkaisevan tärkeitä langattomilla viestintäasemilla. Tietyn tiedonsiirtooperaattori on ottanut käyttöön Schottky -diodeja optimointia varten tukiasemien virtalähteissä. Tukiaseman virtalähteen tehokkuutta on parannettu merkittävästi käyttämällä Schottky -diodeja korjauspiirissä, vapaasti pyörivissä ja sähköpiirin käänteisen suojauksen vastaisessa suojauksessa. Todellisessa toiminnassa tukiaseman virtalähteen energiankulutusta on vähentynyt noin 10%, ja myös sähköjärjestelmän vakautta on parantunut, vähentäen sähkövirheiden aiheuttamaa tukiaseman seisokkeja ja parantamalla viestintäverkon luotettavuutta.
4. Hakemusten haasteet ja ratkaisut
(1) haaste
Vaikka Schottky -diodeilla on monia etuja, ne kohtaavat myös joitain haasteita viestintälaitteiden voimalaitteissa. Ensinnäkin Schottky -diodien käänteinen kestävä jännite on suhteellisen alhainen, yleensä noin 100 V, mikä ei sovellu tilanteisiin, joissa on siedettävä korkea käänteinen esijännite. Toiseksi Schottky -diodien vuotovirta on suhteellisen korkea, etenkin korkeassa - lämpötilaympäristössä, missä vuotovirta kasvaa merkittävästi, mikä voi johtaa lämpötiloihin ja laitteen vaurioihin. Lisäksi Schottky -diodien sähköisen stabiilisuus ja pitkä - termin luotettavuus ovat suhteellisen alhaisia, mikä vaatii tiukkaa testausta ja seurantaa käytön aikana.
(2) liuos
Matalan käänteisen kestämisen jännitteen ongelman ratkaisemiseksi Schottky -diodit voidaan soveltaa alhaiseen - jänniteviestintälaitteiden virtalähteisiin kohtuullisen piirisuunnittelun ja rakenteellisen optimoinnin avulla välttäen niiden käyttöä korkeajänniteympäristöissä. Korkean vuotovirran ongelman vuoksi laitteen käyttölämpötilan vähentämiseksi voidaan toteuttaa lämmön hajoamismittaukset vähentäen siten vuotovirran muodostumista. Samaan aikaan valittaessa Schottky -diodeja on annettava prioriteetti tuotteille, joilla on alhaiset vuotovirtaominaisuudet, ja on suoritettava tiukka seulonta ja testaus. Sähkövakauden ja pitkän - termin luotettavuuden parantamiseksi, redundanttien suunnittelun, säännöllisen ylläpidon ja seurannan avulla voidaan tunnistaa ja ratkaista mahdolliset ongelmat viipymättä.
https://www.trrsemicon.com/diode/dip {{2} diode/mbr30200-to-220ab.html