SBD de alto voltaje

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SBD de alto voltaje

Durante mucho tiempo, en la salida de 12v-24v SMPS, solo se selecciona 100V SBD o 200V Fred como rectificador de alta frecuencia en el lado secundario. En la salida de 24 v-48 V SMPS, solo se selecciona 200 v-400 V Fred. Los diseñadores necesitan con urgencia 150vsbd entre 100V y 200V y 200vsbd para SMPS de salida de 48V. En los últimos dos años, la empresa estadounidense IR, la empresa apt y la empresa ST han desarrollado sucesivamente SBD de 150 V y 200 V con el objetivo de aprovechar las enormes oportunidades comerciales de los SBD de alto voltaje. En comparación con el SBD de baja presión original, el SBD de alta presión tiene un proceso de unión PN, formando una estructura híbrida de barrera Schottky y unión PN, como se muestra en la Figura 2. El voltaje de ruptura del SBD con esta estructura lo soporta la unión PN. . Al ajustar la resistividad de la región N, el espesor de la capa epitaxial y la profundidad de difusión de la región P+, el voltaje de ruptura de la polarización inversa rompe la barrera insuperable a largo plazo de 100 V, alcanzando 150 V y 200 V. En la polarización directa, el voltaje umbral de conducción de la unión PN del SBD de alto voltaje es de 0,6 V, mientras que el voltaje de unión de la barrera Schottky es solo de aproximadamente 0,3 V, por lo que la corriente directa casi es suministrada por la barrera Schottky.

Para resolver el problema de degradación de la barrera Schottky que el SBD es fácil de producir a alta temperatura, que cambia del contacto rectificador del semiconductor metálico al contacto óhmico y pierde conductividad, la empresa apt formó una barrera de siliciuro metálico y silicio mediante un tratamiento de recocido, mejorando así la alta Rendimiento de temperatura y confiabilidad de la barrera Schottky.

El 150vsbd desarrollado por la empresa ST está especialmente diseñado para reemplazar el rectificador de alta frecuencia Fred de 200V en la salida de 12v-24v SMPS. Al igual que stps16150ct SBD con corriente nominal de 2 × 8a, el voltaje de arranque es 0,07 v (el valor típico es 0,47 v) inferior a 200 V/2 × 8afred (como strr162ct), la resistencia Rd (125 grados) es de 6,5 m Ω ( El valor típico es 40 m Ω) y la pérdida de encendido es 0,18 W (el valor típico es 1,14 W).

Apt100s20b, apt100s20lct y apt2 × 10is20 tipo 200vsbd son presentados por la empresa apt. La corriente directa promedio si (AV) es 100 A, caída de voltaje directo VF menor o igual a 0,95 v, energía de avalancha EAS=100 mJ. La expresión para EAS es

EAS=VRRM×IAS×td

En la fórmula, VRRM de 200vsbd=200V, IAS es la corriente de avalancha e IAS ≈ si=100A, EAS=100mJ. El tiempo de mantenimiento sin combustión según IAS: td=EAS / (VRRM × IAS)=1000mj / (200V × 100a)=5 μ s. Es decir, cuando IAS=100A después de una avalancha, SBD puede garantizar que el dispositivo no se dañará en 5 μs. EAS es un parámetro importante para probar la confiabilidad de la barrera Schottky. El SBD de 200V/100A puede reemplazar al Fred de valor constante en la comunicación SMPS de salida de 48V, lo que puede reducir la pérdida del rectificador entre un 10% y un 15%. Debido a la recuperación suave súper rápida y la energía de avalancha de SBD, la frecuencia y confiabilidad del sistema mejoran, y la EMI también mejora significativamente.

La gente en la industria cree que incluso si no se utilizan nuevos materiales semiconductores, se espera que el voltaje soportado de SBD exceda los 200 V a través de la innovación en el proceso y el diseño, pero generalmente no excederá los 600 V.