ZXGD3103与Schottky二极管

时间:2025-02-07
  肖特基二极管
  Schottky二极管由于其简单性和效率而被广泛用于次要/输出阶段。与普通二极管不同,它们的正向电压下降通常较低,约为0.3-0.9V,从而减少了开关损耗。它们的快速开关特性还使其适合于高频应用和现代电源,在该应用中,开关频率的额定值为50-65kHz。
  在关注所有这些好处时,Schottky Diodes也有一些缺点。在高电流下,它们的正向电压下降会导致大量功率损失。在简单的测试中,一个10A应用,一个0.5V前滴的Schottky二极管会消散5W的热量。它浪费了能量,需要大量的散热器。此外,它们的反向泄漏电流在高温下显着增加,从而降低了效率。
  ZXGD3103

  ZXGD3103 1旨在驱动配置为理想二极管更换的MOSFET。该设备由差分放大器检测器阶段和高电流驱动器组成。检测器监视MOSFET的反向电压,以便如果发生身体二极管导出,则将正电压应用于MOSFET的栅极销。一旦将正压施加到门上,MOSFET开关就会允许反向电流流动。然后,检测器的输出电压与MOSFET漏极式反向电压下降成正比,并通过驾驶员将其应用于门。随着当前的衰减,此操作提供了快速的关闭。

  图1显示了芯片的典型配置。只有几个被动组件,我们可以从更高的效率中受益。有趣的是,该芯片适用于不连续传导(DCM),临界传导(CRCM)和连续传导(CCM)开关模式。这意味着它涵盖了几乎所有类型的飞回,半桥和LLC共振电源/转换器。
  图2显示了芯片的功能框图。

  

  图2:ZXGD3103的功能框图
  图3显示了一个实用的电路和飞回转换器中的用例。 RREF和RBIAS电阻值是由制造商计算并建议的,涉及芯片的电源电压1。如果电源输出/次级的输出电压高于15V,则必须使用外部电路来馈电VCC,例如数据表建议的增强的Zener-transistor调节器或LDO调节器,并使用输入噪声来减少输入噪声LDO输入的RC过滤器(我的建议,作者),否则,您可以将VCC直接绑在电源输出(如果电压为5V至15V之间)。

  图3:芯片在飞回转换器中的典型应用
  它没有在数据表中提及,但我的建议是在MOSFET和驾驶员芯片之间使用10R电阻,主要用于放射排放问题,尤其是如果您计划使用整孔MOSFET。
  效率比较
  该计划是为DC Flyback电源建造AC,即12V-3A输出。输出Schottky二极管必须至少为8A至10A,额定值为100V(取决于反射电压,VOR)。选择可以是MBR20100二极管。根据数据表和图4,该二极管的正向电压下降约为0.7V,在25度C和3A电流下。

 

  图4:关于温度和电流处理的MBR20100的正向电压下降

  因此,完全流动的Schottky二极管上的功率耗散将是:

  现代化纠正,ZXGD3103与Schottky二极管
  现在,如果我们使用ZXGD3103和100V N通道MOSFET,让我们计算功率耗散。我选择AO4294A零件号。它的价格比Schottky二极管贵一些,目前的评级为11.5a。您可以使用类似的零件号,但是关键是使用低排水管的MOSFET来源阻力,RDS(ON)。在AO4294A的情况下,RDS(ON)约为10MR(图5)。

  

  图5:AO4294A的RDS(ON)和排水电流之间的关系

  因此,完全流动的Schottky二极管上的功率耗散将是:

  现代化纠正,ZXGD3103与Schottky二极管
  差异很明显。在24小时的全部负载操作中,Schottky二极管浪费在50.4Wh左右,而使用新方法,MOSFET仅浪费在2.16WH左右。
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