安山东 发表于 2022-9-4 17:42:41

二极管SOA


                                          电徐发通常丯个艰难的过程。无论是用于交流电设备还是便携式设备,用户都期望电源达到很高的效率,同时尽可能保持小巧紧凑。成本也丯个重要因素,另外电源还必须是安全可靠的,这一点訍自明。
电徐发通常丯个艰难的过程。无论是用于交流电设备还是便携式设备,用户都期望电源达到很高的效率,同时尽可能保持小巧紧凑。成本也丯个重要因素,另外电源还必须是安全可靠的,这一点訍自明。

?的总部位于奥地利格蒙登,作为家非常成功的欧洲??电源和??转换器制造商,该公司必然要面临并克服这些设计挑战。木近亄个项目中,?希弛仑款电源,适用于医疗和其他应用。他们的目标是创仺个解决方案,将公司以往产品型号的功率密度提高一倍,而不影响安全性、可靠性、效率和性能。为了达到这个目标,开发团队必须采木新径关控制器、拓扑和元器件,因而他们向?(安世半导体)寻找帮助。
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△?图1:?的?1200、1200电源

严格医疗要求设定基准

新的? 1200?电源必须满足?606011?的严格要求,包们系列的技术标准,旨在确保医疗电气设备的安全性和性能。这些要求包括在??上提供适当的爬电距离和电气间隙,从而确保安全性,同时将功耗保持木低水平。

产品参数指定??电源必须提供?1.2 ?的峰值输出功率。除了主输出之外,还必须有两个辅助输出:12 1 ?电源为可选冷却风扇供电;始终开启的?5 1 ?输出用于控制和监控用途。

为了尽可能降低待机功耗,即便在主输出关闭时,整体效率也必须维持很高的水平。这意味着电源必须保持高效,无论是在1.2 峰值负载下,还是在活动待机状态下提供?5 ?或更低功率时,在单个器件中满足这一系列要求是非常困难的。
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△?图2:的1200 转换器框图

除了面向医疗用途之外,电源还必须适用于工业、楼宇自动化、?和家用电器部署。就外形尺寸而言,电源必须紧凑小巧,适合安装在标准?19?英寸机架内部。

肖特基二极管应用

在电源设计中,最具挑战性的部分是始终开启的?5 ?输出,因为它意味着设计人靘要使用单独的??电源,而这个电源会占用宝贵的空间。由于设计必须保持紧凑尺寸,因而放置这个额外电路的丯选择是在靠近主输出器件的位置,但在传送输出电流时,主输出器件会发热。这意味着过热丯个很大的风险,在进行设计时,必须非常小心谨慎。

最初,?试图为??和??辅助电源转换器安装平面肖特基整流二极管,但过热仍旧丯大难题(特别是在全负载条件下)。

为了解决这个难题,?选择采用?(安世半导体)提供的??肖特基二极管。?肖特基二极管是在肖特基二极管的原始概念基础之上发展而来的。?概念旨在减少漏电流,从而提高热稳定性。与平面肖特基二极管相比,?肖特基二极管可以提高开关性能。

(安世半导体)的?10020?器件目前已用于?1200?的降压转换器,提供?12 ?风扇输出(参见图2)。这款??肖特基二极管采用小型扁平表贴封装,能够处朆高?2 ?的正向电流,最大反向电压为?100 。此外,它还具有很低的漏电流。
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?△?图3:1200的高密度采用10020

具有低反向恢复电荷和高效率

10020?还具有很低的正向压降。在室温下,正向压降通常为?705 ,最大值仅为?800 (在?125℃温度下,典型值为?590 ,最大值为?660 )。它具有很低的反向恢复电荷(),通常仅为?8.5 。事实证明,这些特性至关重要,可以尽可能减少转换器的每弪关周期的整流二极管损耗(请参见图4)。
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△?图4:肖特基整流二极管提供行业领先径关特性和低值

此外,他们选择的??肖特基二级管具有很低的反向漏电流,典型值仅为?60 (在60 ?的反向电压下)。从??转换的视角看来,这种特性非常重要,由徎关??的高占空比,输入输出电压比率很低,因为二极管处于关断状态的时间更长。如果没有这种器件,?必须更改某些电源规格数据,这些数据会对性能产生严重影响。

图?5?显示了??和平面肖特基二极管的整体效率。该图表明,在更高径关频率下,使用??二极管的优势会增加。
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△?图5:和平面肖特基二极管的效率比较

无论器件如何高效,它总会散仑些热量,因而??工程师在如何冷却器件的问题上想了很多办法。(安世半导体)的肖特基二极管使用铜夹片式?()?技术,改进从封装到电路板的热量传导。它可以提供小巧、纤薄且轻便的设计,实现优良的散热性能。

提供宽广的?,改进热稳定性

利用?(安世半导体)的??技术,?能够设计具有低热阻抗路径的?,能够散发产生的热量,而韠为功率二极管使用导热垫片或其他散热器。

肖特基配置还意味着二极管的热稳定性得以改进,具有宽广的安全工作区(),如图?6?所示。这样可以降低在整流器中出现热失控的机率。因此,?工程师能够设计电源,在?50℃?的环境温度下,提供完整辅助电源和?800 ?主电源,而韠强制风冷。


△?图6:肖特基二极管的设计提供宽广的

为了让设计的电源能够安装到标准?19?英寸机架中,最大高度必须在?40?毫米以下。(安世半导体)的??肖特基二极管的外形尺寸非常小,需要占用的空间仅为大多数竞争器件亄半。这为??提供了更多灵活性,可以腾出电路板上的更多空间放置其他器件。
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△?图7:的肖特基二极管采用封装,需要的空间 仅为替代解决方案亄半

?电源设计总共采用了?(安世半导体)的超过?70?种产品,大多数是二极管、晶体管和逻辑器件,另外还有三种??肖特基二极管(器件编号4020)。项目期间,(安世半导体)电源专家随时为??提供支持,提出技术建议,帮助??工程师优化设计,选择合适的器件。

电源提供高功率密度,韠使用风扇

通过与?(安世半导体)就此项目录合作,?能够推出高效的基板冷却式电源,其尺寸仅为?22896.240?毫米。1200?目前已经上锂售,能够提供1 的连续功率输出,基板温度保持在80℃。它还可持续?10?秒提供高达?1.2 ?的峰值输出,或在有气流的情况下连续输出。它通常能够达到95 %的峰值效率。除了广泛的可编程功能之外,这款电源提供高功率密度,韠使用风扇,因而非常适合在各种高可用性应用中使用。为了满足这种产品的所有预期设计规范,?发现??肖特基二极管是首选方案。它们提供良好的效率、开关性能和热稳定性组合,采用节省空间的紧凑封装。

△?图8:电源的医疗应用前景

?的创新经理? ?解释道:
唯样商城现货速发,技术提供支持
我们考察了来自不同??肖特基二极管供应商的产品,经过仔细甄选,决定将?(安世半导体)器件作为首选产品。这些器件提供增强的散热性能,具有更大的安全工作区,如果我们要满足与医疗应用相关的标准,这些特性至关重要。另外,这些产品的外形尺寸非常小巧,这也丯大关键优势。
                                       
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