電源轉(zhuǎn)換使用的普通硅二極管因為無法立即關斷而損耗1%的電源效能,為此意法半導體(ST),率先推出在轉(zhuǎn)換時可降低耗電量的碳化硅(silicon carbide,SiC)二極管。新型STPSC806D和STPSC1006D碳化硅蕭特基二極管對太陽能系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換器特別有用,因為效能對于太陽能而言是很重要的。
ST表示,服務器和電信系統(tǒng)的電源是全天24小時供電,如果改用尺寸更小、效能更高的二極管,累計節(jié)省的電量可為運營商帶來很大的效益。 這些二極管還可用于全球使用量龐大的馬達控制器,可節(jié)省達數(shù)萬瓦的發(fā)電量,進而有助于對環(huán)境的保護。
此外,透過消除硅組件以熱量形式消耗的電能,新的碳化硅技術(shù)使設計工程師可以考慮降低電源二極管的最大額定電流,如此即可使用尺寸更小的二極管,而且不會降低可用功率。在通常配有散熱器的大功率電源產(chǎn)品中,新的二極管可以使這些電源供應器變得更小并可提供更高的功率。
像STPSC806D和STPS1006D 這類碳化硅二極管為交換式電源(SMPS)設計人員帶來的另一個好處是,可以提升轉(zhuǎn)換頻率,使其它組件如濾波電容和電感變得更小,成本更低,功耗更低。碳化硅(SiC)技術(shù)之所能能夠提供這些優(yōu)點,是因為在正常導通期間,碳化硅二極管不會累積反向恢復電荷。
當一個傳統(tǒng)的bipolar硅二極管關斷時,必須在二極管結(jié)附近的電荷載流子群之間進行重新整合,以驅(qū)散累積的反向恢復電荷。在重新整合期間出現(xiàn)的電流叫做反向恢復電流。當與相關的半導體電源開關上的電壓結(jié)合時,這個不需要的電流會產(chǎn)生熱量,從轉(zhuǎn)換上排散出去。
透過消除反向恢復電荷,碳化硅肖特基二極管在電路板的功耗比傳統(tǒng)的二極管低很多,這有助于提升電路板的效能及降低散熱量。額定電流為8A的STPSC806D和10A的STPSC1006D,用于600V電源的應用,現(xiàn)已量產(chǎn),采用業(yè)界標準的TO-220AC封裝。