如何为你的开关电源挑选高质量二极管？
如何为你的开关电源挑选高质量二极管？
在开关电源设计中，二极管作为关键的功率器件，其性能直接影响电源的效率、可靠性和成本。选择合适的二极管需要综合考虑多个参数指标，以确保其在特定应用场景下能够稳定工作。本文将从开关电源对二极管的要求出发，详细介绍关键参数指标、选型方法，并推荐市场主流品牌，帮助工程师和爱好者做出明智的选择。
开关电源对二极管的要求
开关电源的工作特性对二极管提出了特殊要求：
低正向电压降（VF）：正向电压降直接影响电源的效率。较低的VF可以减少导通损耗，提高整体效率。
短反向恢复时间（trr）：在开关电源的高频工作环境下，快速的反向恢复时间可以减少开关损耗，提高效率。
高反向工作电压（VR）：根据电源输出电压的不同，需要选择合适的反向耐压能力，以确保在各种工作条件下都不会发生击穿。
大电流承载能力（IF）：开关电源往往需要处理较大的电流，因此二极管必须具备足够的电流承载能力。
二极管的关键参数指标
选择二极管时，需要重点关注以下几个关键参数：
正向电压降（VF）：二极管在正向导通时两端产生的电压降。对于硅二极管，典型值约为0.6V
0.7V；肖特基二极管则更低，约为0.2V0.4V。反向击穿电压（VR）：二极管在反向偏置下能够承受的最大电压。这个参数决定了二极管的反向耐压能力，必须大于电路中的最大反向电压。
最大正向电流（IF）：二极管在正向导通时能够持续通过的最大电流。这个参数决定了二极管的电流承载能力。
反向恢复时间（trr）：二极管从导通状态切换到截止状态所需的时间。在开关电源中，这个参数直接影响开关损耗。
反向漏电流（IR）：二极管在反向偏置下流过的微小电流。虽然通常很小，但对于低功耗应用来说仍需关注。
结电容（Cj）：二极管PN结的等效电容，影响其高频性能。
热阻（Rth）：二极管的热阻决定了其散热能力，影响温升和可靠性。
工作温度范围：二极管能够正常工作的温度范围，通常为-55℃~150℃。
如何选择高质量的二极管
选择二极管时，除了关注上述参数外，还需要考虑以下几点：
应用需求匹配：根据具体应用场景选择合适的二极管类型。例如，高频应用适合选择肖特基二极管，稳压应用则需要选择齐纳二极管。
安全裕量：选择参数时需要留有足够的安全裕量。例如，反向击穿电压应至少为电路最大电压的1.5倍。
品牌和质量：选择知名品牌的二极管，可以更好地保证产品质量和长期可靠性。
成本考量：在满足性能要求的前提下，选择性价比高的产品。
市场主流品牌推荐
根据最新市场调研，以下是2024年稳压二极管市场的主流品牌：
onsemi安森美：全球领先的半导体制造商，提供8万多款不同器件。
Nexperia安世半导体：原飞利浦半导体标准产品事业部，年生产总量超过1000亿颗。
Toshiba东芝：全球知名半导体制造商，提供各类功率射频器件。
ROHM罗姆：日本知名半导体厂商，以高质保目标著称。
DIODES：美国制造商，提供高质量应用特定标准产品。
扬杰YJ：国内IDM厂商，产品线覆盖分立器件和IC。
长晶科技：专注于半导体产品研发，拥有完整的产品系列。
华微电子：集功率半导体器件设计研发、芯片加工、封装测试为一体的高新技术企业。
捷捷微电：专注于半导体分立器件、电力电子元器件研发。
固锝GOOD-ARK：国内半导体分立器件二极管行业完善、齐全的设计、制造、封装、销售的厂商。
实用的二极管质量判断方法
在实际应用中，可以通过以下方法快速判断二极管的质量：
万用表测量：使用万用表的电阻档测量二极管的正反向电阻。一般正向电阻约为几十到几百欧，反向电阻约为几十千欧到几百千欧。正反向电阻相差越大，说明二极管的单向导电特性越好。
极性判断：在测量时，当阻值较小时，红表笔（内接表内电池的负极）接触的是二极管的负极，黑表笔（内接表内电池的正极）接触的是正极。
注意事项：测量时不要使用万用表的Rx10k档，因为高阻档的电池电压可能超过某些二极管的最高反向电压。同时避免使用Rx1或Rx10档，因为过大的电流可能损坏二极管。
通过以上方法，可以快速判断二极管的基本质量，但要获得更准确的评估，还需要结合具体应用场景和详细的参数指标。
选择合适的二极管是开关电源设计中的关键环节。通过关注关键参数指标、选择主流品牌，并结合实际检测方法，可以确保所选二极管既满足性能要求，又具备良好的可靠性。在实际应用中，建议根据具体需求选择合适的二极管类型，并留有足够的安全裕量，以确保电源系统的稳定运行。