肖特基二極管的功率損耗 — SUNMATE

1 正向導通狀態下，由於正向壓降，將導致導通狀態下的單位面積功率損耗，由導通狀態下的電流密度與正向導通壓降以及導通的占空比的積表示，正向導通功率損耗隨著溫度的升高而下降，由於導通正向壓降隨著溫度升高而下降

2反向關斷狀態下，由於漏電流，將導致關斷狀態下單位面積的功率損耗，由器件在承受的反向阻斷電壓下對應的漏電流以及關斷的占空比的積表示，由於漏電流隨著溫度的升高而增大，因此，關斷功率損耗隨溫度的升高而增大由於隨著溫度升高，導通損耗減小，關斷損耗增加，因此，隨著溫度從室溫增加，器件的功率用損耗將在一定溫度下達到最小值最大的穩定工作溫度受器件的封裝和熱沈的熱阻限製，最大工作溫度由環境溫度向功率損耗曲線做切線，切點對應的溫度就是就是最大的工作溫度，盡管該點是理論穩態操作溫度，但是，為了謹慎起見，一般器件都在最小功率損耗對應的溫度下工作。

肖特基勢壘高度對最大的工作溫度和最小的功率損耗有很強的影響，隨著勢壘高度的增加，最小功率損耗溫度從300K增加到500K，因此在設計高溫應用的肖特基二極管時需要選用更高的勢壘高度最大的操作溫度與占空比也有關系，由於導通損耗占主要部分，因此，在室溫下，隨著占空比(導通時間/周期)的減小，器件功率損耗減小。並且，最小功率損耗點對應的溫度，也隨著占空比的減小而降低，因此，對於低占空比而又要在高溫工作的器件，有必要增加其勢壘高度，但同時也將提高最低功率損耗由此可以發現，所有的功率損耗曲線都通過一個相同的溫度點，這說明存在一個溫度，在該溫度下，功率損耗與占空比無關，通過計算，可以得出該溫度為466K鑒於開通和關斷損耗與溫度的關系，在設計中可以折衷分析，聯立正向壓降與反向漏電流公式，消除勢壘得到可以發現折衷曲線是基礎特性，與半導體材料無關，該曲線可以給出對於肖特基二極管在特定溫度下，特定正向壓降對應的漏電流的最小值，實際器件的性能由於導通時串聯電阻引起的正向壓降增加以及關斷時肖特基勢壘降低效應和預擊穿雪崩倍增導致的漏電流增加，而要更差。