中心議題：

• 肖特基二極管的規格
• 實用的設計推斷
• 熱行為如何影響肖特基二極管的規格

任何非同步 DC/DC 轉換器均需要續流二極管。肖特基二極管就經常被用於實現此功能，因為它有較低正向電壓，可實現低功耗和高效率。 事實上

，設計師經常會使用設計工具來幫助選擇二極管。

不幸的是，設計工具並不總是會考慮到熱行為與泄漏行為之間的相關性。 這就意味著實際性能可能會與設計工具分析或仿真所預測的結果不同。

圖 1 顯示非同步 DC/DC 降壓轉換器的結構框圖。 在T2 期間，輸出電流 (Iout) 流過肖特基二極管 D1。 產生的損耗與D1的正向電壓 (Vf)和 Iout直接相關。 T2 (PT2)的功率損耗等於 Iout*Vf。 顯然，Vf需要盡可能地低，以限製損耗
，並最大限度地減少熱量的產生。

在 T1 期間，D1 處於關斷狀態；唯一流過的電流是反向電流 (Ir)。 此電流相對較低，而且主要由輸入電壓(Vin) 決定。 二極管 (PT1)的功率損耗粗略可用下式計算：Ir*Vin。

設計工程師麵臨的挑戰是對每個肖特基二極管在低Vf或者低Ir之間進行最優化
，但是兩者都做到最優是不可能的，在選擇要使用的哪種型號的肖特基二極管時，必須要知道Vf和Ir會隨著溫度的變化而變化，當溫度升高時，Vf會降低，因此
，二極管變熱時，其實際上的功耗會減少。然而不幸的是，當二極管溫度升高時
，Ir tongchanghuizengda，suoyierjiguanwenduyuegao
，loudianliuheneibugonghaojiuhuiyueda。yinci
，tongyangerjiguandewenduhuibiandegenggao
，tadeloudianliuhuijinyibuzengda
，zheyangjiuxingchengleexingxunhuan。

對兩個24V 輸入DC/DC 轉換器的示例進行比較，可說明這些影響。 一個具有 18V 輸出，另一個具有 5V。 使用NXP肖特基二極管針對低Ir進行優化的PMEG3050BEP和針對低Vf進行優化的 PMEG3050EP。 圖 2是輸出電流從1A增大至3A時每個二極管工作溫度的比較。一般來說

，結溫計算首先是通過總功耗(Ptot)乘以總的熱阻 (Rthj-a)，得到器件結點的溫度增加量，然後在加上環境溫度。在示例中，最初是使用在環境溫度 25°C條件下的Vf和Ir的數據值來計算肖特基二極管的功率損耗。然而，接下來必須使用計算出來的更高溫度時的Vf和Ir的值來重新計算。連續迭代生成才能得到更加準確的結果。從插圖說明來看，第二個迭代遍
數提供了足夠的精度。第一個迭代遍數溫度計算(Ta)和第二個迭代遍數溫度計算(Tb)如圖2示。
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圖 2 顯示，在第二個迭代遍數溫度(Tb)時,低Vf 的二極管開始升溫。隨著溫度升高，漏電流(Ir)增大，並且正向電壓(Vf)下降。然而，Ir的增大速度遠遠超過(Vf)下降的速度。結果，二極管總的功耗明顯增加。 在較高輸出電流時，PT2會更高
，PT1增長速度更快，因此增長斜率更加陡峭。

圖 2 還清楚地顯示輸入輸出電壓比。左圖顯示低占空比5 V輸出的D C / D C 轉換器。在較低的占空比時，T2的時間較長
，功耗也較高。這反過來使二極管更熱，使得Ir增加地更大
，因此PT1變得更高。總的結果是：在輸出電流增加時，二極管的溫度會很快地升高。在電流較高時
，溫度實際上已經超過了二極管規定的工作範圍。在圖 2 的右側，較高的輸出電壓18V時，它的占空比也比較高，這使得PT2損耗保持在可控製範圍內。二極管上產生的熱量較少
，使得Ir增加的幅度較小，因此，PT1會更少，並且整體溫度升高幅度較小。

通常，占空比越高

，即輸出電壓越接近輸入電壓
，二極管的熱行為就會更加有效。例如，將12V輸入降壓到2.5V輸出，對二極管的應力要求會高於將12V 輸入降壓到5V 輸出對二極管的應力要求。

實用的設計推斷

運行軟件模擬進行功率設計是常見做法。這篇文章表明
，仔細檢查器件的熱性能是十分有必要的。但是始終有可能存在以下情況：仿真工具沒有對你要使用的二極管使用正確的熱模型進行分析或者是受布局強烈影響的熱參數在給定的設計值時與實際參數不相符。

此外，這篇文章表明，不同的二極管具有不同的熱行為,yincishejishibuyinggaimonibiaomianshangxiangsideerjiguanjinxingsheji，bingrenweiqirexingweijianghuixiangsi。suoyi，womenjianyijianliyuanxing，erqieshibeishiyanceshisuozhengshide
，erbushizhiyikaomonifangzhen。