一、肖特基二極管的基本定義
肖特基二極管（Schottky Diode）?是一種基于金屬-半導體結（肖特基勢壘）的二極管，其核心特性是低正向壓降（Vf≈0.3V）和超快開關速度。
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結構特點：陽極采用金屬（如鉑、鉬），陰極采用N型半導體（如硅、碳化硅）。
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核心公式：
正向壓降（Vf） = 金屬功函數差 - 半導體電子親和能
二、肖特基二極管的核心作用
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低功耗整流：
適用于低壓大電流場景（如5V/10A電源），減少導通損耗：-
P_loss = Vf × If（如Vf=0.3V，If=10A → P_loss=3W）。
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高頻開關：
反向恢復時間（Trr）極短（<10ns），適合高頻開關電源（如DC-DC轉換器）。 -
電壓鉗位：
防止電壓反向沖擊（如USB接口的反接保護）。 -
續流保護：
在開關電路中吸收感性負載的反電動勢（如電機驅動電路）。
三、肖特基二極管的典型應用
1. 開關電源續流二極管
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應用場景：Buck/Boost轉換器的同步整流。
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作用：MOSFET關斷時，二極管為電感提供續流通路，避免電壓尖峰。
2. 低壓差線性穩壓器（LDO）
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應用場景：防止輸入電壓反接損壞LDO芯片。
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選型要點：Vf需盡量低（如SS34，Vf=0.5V@3A）。
3. 高頻信號檢波
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應用場景：射頻信號解調（如AM收音機）。
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優勢：高頻損耗小（結電容Cj≈10pF）。
四、肖特基二極管選型的關鍵參數
| 參數 | 定義與選型規則 | 示例 |
|---|---|---|
| 正向電流（If） | 最大連續正向電流（需≥1.5倍實際電流） | 負載電流5A → 選If≥7.5A的SS56 |
| 反向電壓（Vr） | 最大反向耐受電壓（需≥1.2倍系統峰值電壓） | 系統峰值電壓30V → 選Vr≥40V的1N5822 |
| 正向壓降（Vf） | 導通時的電壓損耗（越低越好） | SS14：Vf=0.5V@1A，MBR0540：Vf=0.3V@0.5A |
| 反向漏電流（Ir） | 反向偏置時的漏電流（高溫下顯著增加） | 25℃時Ir=1mA，100℃時可能升至50mA |
| 結電容（Cj） | 影響高頻性能（高頻場景需Cj<10pF） | BAT54S：Cj≈4pF |
五、選型注意事項
1. 熱管理
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熱阻計算：
Tj = Ta + (P_loss × Rθja)
（Ta：環境溫度；Rθja：結到環境熱阻）-
示例：Ta=50℃，P_loss=3W，Rθja=50℃/W → Tj=50+3×50=200℃（需選Tj_max≥200℃的型號）。
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2. 反向漏電流控制
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高溫影響：Ir隨溫度指數增長，高溫場景需選低Ir型號（如碳化硅肖特基二極管）。
3. 高頻性能優化
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布局要點：
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縮短二極管引腳長度，減小寄生電感。
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并聯0.1μF電容抑制高頻噪聲。
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4. 封裝選擇
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小電流場景：SOD-123（如BAT54）。
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大電流場景：TO-220（如MBR20100CT）。
六、主流廠商及型號推薦
| 廠商 | 典型型號 | 關鍵參數 | 適用場景 |
|---|---|---|---|
| Vishay | SS34 | If=3A，Vr=40V，Vf=0.5V | 通用低壓整流 |
| ON Semi | MBRB1545CTG | If=15A，Vr=45V，Vf=0.6V | 大電流開關電源 |
| STMicro | STPS2H100A | If=2A，Vr=100V，Vf=0.85V | 高反向電壓場景 |
| Rohm | RB168LAM-40 | If=1A，Vr=40V，Cj=4pF | 高頻信號處理 |
七、常見問題與解決方案
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二極管過熱燒毀：
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原因：電流超限或散熱不足。
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解決：選更高If的型號，增加散熱片或優化PCB銅箔面積。
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系統效率低下：
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原因：Vf過高導致損耗大。
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解決：換用Vf更低的碳化硅肖特基二極管（如Cree C3D02060）。
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高頻噪聲干擾：
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原因：寄生電感引發振鈴。
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解決：縮短走線長度，并聯RC緩沖電路。
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八、總結
肖特基二極管選型需兼顧效率、熱性能與頻率特性：
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低壓大電流：優先低Vf型號（如SS34）。
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高頻應用：選擇低Cj、快恢復型號（如BAT54）。
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高溫環境：關注Ir與熱阻參數，必要時采用碳化硅材料。
設計箴言：
“低壓選肖特基，高頻快恢復；
熱阻要算清，漏電流莫輕忽。”
注：實際設計需結合數據手冊與實測驗證，本文參數為典型值參考。
