任何非同步直流/直(zhi)流(liu)轉(zhuan)換(huan)器(qi)都(dou)需(xu)要(yao)一(yi)個(ge)所(suo)謂(wei)的(de)續(xu)流(liu)二(er)極(ji)管(guan)。為(wei)了(le)優(you)化(hua)方(fang)案(an)的(de)整(zheng)體(ti)效(xiao)率(lv)，通(tong)常(chang)傾(qing)向(xiang)於(yu)選(xuan)擇(ze)低(di)正(zheng)向(xiang)電(dian)壓(ya)的(de)肖(xiao)特(te)基(ji)管(guan)。很(hen)多(duo)設(she)計(ji)都(dou)采(cai)用(yong)一(yi)個(ge)轉(zhuan)換(huan)器(qi)設(she)計(ji)（網絡）工(gong)具(ju)推(tui)薦(jian)的(de)二(er)極(ji)管(guan)。這(zhe)並(bing)非(fei)總(zong)是(shi)二(er)極(ji)管(guan)的(de)最(zui)優(you)選(xuan)擇(ze)。更(geng)何(he)況(kuang)，如(ru)果(guo)設(she)計(ji)工(gong)具(ju)不(bu)考(kao)慮(lv)熱(re)性(xing)能(neng)和(he)漏(lou)電(dian)流(liu)之(zhi)間(jian)的(de)動(dong)態(tai)變(bian)化(hua)，則(ze)極(ji)有(you)可(ke)能(neng)發(fa)生(sheng)實(shi)際(ji)性(xing)能(neng)有(you)別(bie)於(yu)設(she)計(ji)工(gong)具(ju)的(de)分(fen)析(xi) 或模擬出的結果。本文將探討一些在選擇正確的二極管時應仔細考慮的典型參數
，以及如何應用這些參數來快速確定選型的正確與否。

檢查損耗

圖1給出了非同步直流/直流降壓轉換器的基本框圖。D1是所需的肖特基管。左側是開關S1閉合時（時間為T1）的電流情況
，右側是開關S1打開時（時間為T2）的電流情況。

圖1：非同步直流/直流降壓轉換器基本框圖

當時間為T2時
，輸出電流（Iout）流經D1。所產生的損耗與D1的正向電壓（Vfw）和輸出電流直接相關。PT2等於Iout*Vfw。顯然
，我們希望盡可能降低以控製損耗
，減少發熱。T1期間，D1處於阻斷狀態。唯一的電流是反向電流。此電流相對較弱，並且主要由阻斷電壓或輸入電壓Vin決定。T1階段二極管產生的功耗，稱為PT1，大致等於Ir*Vin。

對於任何肖特基二極管，在設計時都存在一個取舍。即此設備要麼針對低Vf進行優化，要麼針對低Ir進行優化。因此，如果選擇低Vf，則Ir就較高，反之 亦然。在實際應用設計時，重要的是不僅要觀察Vf或Ir的值，還要分析它們在實際操作中會產生什麼結果。Vf和Ir都會隨溫度變化而改變。當溫度升 高，Vf會降低，在二極管升溫的同時降低了熱擴散。但非常不幸的是，Ir會隨著二極管溫度升高而增加。所以，二極管溫度越高，漏電流就越多

，內部功耗就越 多
，這樣就使得二極管溫度更高，從而再次增加漏電流
，如此循環。

如果堅持采用基本的非同步直流/直流轉換器的設計案例，不妨做一個基本 分析以確定二極管內部功耗和由此導致的設備溫度。直流/直流轉換器的運行占空比與電壓輸入輸出的比值直接相關（DC=Vout/Vin）。電壓輸入和輸出 的比值越低，T2的時間就越長
，PT2對整個二極管的功耗影響也就越大。反之亦然
，T1越長（或和的比值越高），PT2對總功耗的影響就越小
，PT1的作 用就越大。

以兩個直流/直流轉換器為例，兩個都是24V輸入電壓，但其中一個是18V輸出電壓而另一個是5V。使用Vin和Vout的比值計算得到占空比，並且使用數據表中的Vf和Ir值計算出二極管內總功率的損失。然後根據總功耗計算出由此導致的二極管溫度，並查找在此溫度下的Vf和Ir實際數值。最後根據新的二極管溫度重新算出內部功耗。這個迭代過程可以重複多次以提高精確度，但如果隻想大致表明Vf和Ir的不同取舍所產生的影響，單次迭代就足夠了。

設備溫度可使用描述熱性質的基本熱方程計算，和用於描述電壓，電流，電阻的計算並無不同。一旦知道了設備的內部功耗（Ptot）
，就可以用它乘以結點到 環境的熱阻（Rtja）
，計算出設備結點處的溫度變化。把它加上環境溫度
，就得到了該設備在此功耗和環境溫度下的最終結點溫度。

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圖2表 示的是分析結果。此例中的計算使用了PMEG3050BEP（優化為低Ir）和PMEG3050EP（優化為低Vf）二極管。輸出電流範圍為1~3A。這 裏比較了低Vf型和低Ir型二極管的溫度。初始溫度假定為25℃。圖中同時給出了Ta（第一次傳遞溫度計算）和Tb（第二次傳遞）。左側是5V輸出的直流 /直流轉換器的結果，右側是18V輸出的直流/直流轉換器（兩者的輸入電壓都是24V）。計算時假定Rtja采用基本的200K/W，然後根據占空比進行 調節。肖特基二極管的數據表給出了瞬時熱效應曲線，允許設計者根據具體的脈衝占空比（短暫脈衝電流的熱效應要優於連續電流）決定實際的熱阻。請注意，任何 應用中的二極管總熱阻取決於很多因素，布局是其中較為重要的一個。

圖2：兩個直流/直流轉換器的分析結果

在圖2中可以發現
，在上述兩種情況中，在第二次溫度傳遞Tb時，低Vf的二極管開始變熱。其中的原理是，在電流一定的情況下，二極管因在T2時產生損耗 而變熱。隨著二極管溫度升高
，漏電流If增加，正向電壓Vf減少。然而，增加的速度遠高於減少的速度。其結果就是二極管內的總功耗增加較快。在較高的輸出 電流下PT2也較高
，使得PT1增加較快
，所以在高電流下斜率較為陡峭。

同樣

，從中也能看到輸入輸出電壓比的效果。左側顯示的 是5V輸出
、低占空比直流/直流轉換器。占空比較低意味著T2較長，PT2就更多。因此，較多的初始熱量導致Ir增加更快，PT1更高。最終結果就是隨著 輸出電流增加
，二極管溫度迅速上升。在較高的電流下
，可以看到事實上溫度已超出了指定範圍之外。右側顯示較高的18V輸出電壓導致更高的占空比，從而抑製 了PT2。二極管內較少的發熱量意味著Ir增加較少，因此，PT1和總體溫度也都增加較少。

可以得出結論，占空比越高（或者說輸出電壓和輸入電壓越接近），二極管的熱效應就越佳。例如，如果如前述計算，12V到2.5V的轉換器要比12V到5V的轉換器更能加重二極管的負擔。

熱逃逸

yishangtaolundesuiwendushenggaoerzengjiadexiaoyinghuidailaiyigepubianwenti，jiaozuoretaoyi。shenggaodewenduhuidaozhiwendujinyibushenggao
，zhidaobujiansunhuai。yinci，qiangliejianyizaisuoyoushejizhongchedijianzhacixianxiang。

目mu前qian常chang見jian的de做zuo法fa是shi對dui功gong耗hao設she計ji進jin行xing模mo擬ni運yun行xing。可ke以yi使shi用yong標biao準zhun的de模mo擬ni工gong具ju，也ye可ke使shi用yong網wang上shang常chang用yong的de模mo擬ni工gong具ju。仔zai細xi檢jian查zha熱re效xiao應ying是shi非fei常chang必bi要yao的de。對dui於yu打da算suan使shi用yong的de二er極ji管guan
， 極有可能所使用的工具並未采用正確的熱模型
，或者其熱參數（很可能和布局相關）與設計不相符合。很顯然，並非每個二極管都一模一樣，因而絕對不讚同在模擬 設計時使用“相似”的二極管，然後假定它們的熱效應（以及潛在的電效應）也相似。雖然並非總是可行，但在此仍然建議始終製作原型並驗證其正確效應。