穩壓二極管正負極判定與高壓肖特基二極管的介紹

根據標準不同二極管可以分為穩壓二極管、肖特基二極管、光電二極管、貼片二極管等等。

一、高壓SBD

長期以來，在輸出12V～24V的SMPS中，次級邊的高頻整流器只有選用100V的SBD或200V的FRED。在輸出24V～48V的SMPS中，只有選用200V～400V的FRED。設計者迫切需要介于100V～200V之間的150VSBD和用于48V輸出SMPS用的200VSBD。這種高壓SBD比原低壓SBD在結構上增加了PN結工藝，形成肖特基勢壘與PN結相結合的混合結構。采用這種結構的SBD，擊穿電壓由PN結承受。通過調控N-區電阻率、外延層厚度和P+區的擴散深度，使反偏時的擊穿電壓突破了100V這個長期不可逾越的障礙，達到150V和200V。在正向偏置時，高壓SBD的PN結的導通門限電壓為0.6V，而肖特基勢壘的結電壓僅約0.3V，故正向電流幾乎全部由肖特基勢壘供給。

為解決SBD在高溫下易產生由金屬-半導體的整流接觸變為歐姆接觸而失去導電性這一肖特基勢壘的退化問題，APT公司通過退火處理，形成金屬-金屬硅化物-硅勢壘，從而提高了肖特基勢壘的高溫性能與可靠性。ST公司研制的150VSBD，是專門為在輸出12V～24V的SMPS中替代200V的高頻整流FRED而設計的。像額定電流為2×8A的STPS16150CT型SBD，起始電壓比業界居先進水平的200V/2×8AFRED(如STRR162CT)低0.07V(典型值為0.47V)，導通電阻RD(125℃)低6.5mΩ(典型值為40mΩ)，導通損耗低0.18W(典型值為1.14W)。

在式(1)中，200VSBD的VRRM=200V，IAS為雪崩電流，并且IAS≈IF=100A，EAS=100mJ。在IAS下不會燒毀的維持時間：td=EAS/(VRRM×IAS)=1000mJ/(200V×100A)=5μs。也就是說，SBD在出現雪崩之后IAS=100A時，可保證在5μs之內不會損壞器件。EAS是檢驗肖特基勢壘可靠性的重要參量200V/100A的SBD在48V輸出的通信SMPS中可替代等額定值的FRED，使整流部分的損耗降低10%～15%。由于SBD的超快軟恢復特性及其雪崩能量，提高了系統工作頻率和可靠性，EMI也得到顯著的改善。

業界人士認為，即使不采用新型半導體材料，通過工藝和設計創新，SBD的耐壓有望突破200V，但一般不會超過600V。

二、穩壓二極管

1. 穩壓二極管介紹

穩壓二極管，英文名稱Zener diode，又叫齊納二極管。利用PN結反向擊穿狀態，其電流可在很大范圍內變化而電壓基本不變的現象，制成的起穩壓作用的二極管。 此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導體器件.在這臨界擊穿點上，反向電阻降低到一個很小的數值，在這個低阻區中電流增加而電壓則保持恒定，穩壓二極管是根據擊穿電壓來分檔的，因為這種特性，穩壓管主要被作為穩壓器或電壓基準元件使用。穩壓二極管可以串聯起來以便在較高的電壓上使用，通過串聯就可獲得更高的穩定電壓。

2.穩壓二極管正負極識別

從外形上看，金屬封裝穩壓二極管管體的正極一端為平面形，負極一端為半圓面形。塑封穩壓二極管管體上印有彩色標記的一端為負極，另一端為正極。對標志不清楚的穩壓二極管，也可以用萬用表判別其極性，測量的方法與普通二極管相同，即用萬用表R×1k檔，將兩表筆分別接穩壓二極管的兩個電極，測出一個結果后，再對調兩表筆進行測量。在兩次測量結果中，阻值較小那一次，黑表筆接的是穩壓二極管的正極，紅表筆接的是穩壓二極管的負極。這里指的是指針式萬用表。數字萬用表由于測量電阻檔所用電池與紅黑表筆連接極性問題，測量二極管正負極結果與使用指針萬用表結果相反，即測量結果較小那一次，黑筆接的是穩壓二極管的負極，紅表筆接的是穩壓二極管的正極。

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