解决肖特基整流器中的热失控问题

鉴于汽车电子设备中独特的工作条件，热失控很快就会成为一个问题，尤其是肖特基整流二极管。Nexperia的夹式粘合FlatPower （CFP）封装肖特基产品组合提供了解决热失控问题的最高效解决方案，同时还能节省空间和高度。

我们都知道，在现实生活中实现理想的整流器时，必须做出妥协。在之前的博客“为什么沟槽肖特基整流器是首选”中，我们谈到了这些二极管如何在正向压降和漏电流之间提供更好的权衡。我们还提到，它们对热失控效应的鲁棒性也更强。肖特基整流二极管中的潜在问题，但可以通过适当考虑来缓解。

为什么热失控可能是一个问题

热失控始于整流器漏电流产生的热量。如果不加以管理，这种热量会导致结温上升得比热系统去除它的速度更快。一旦热量上升到临界温度以上，系统就会变得热不稳定，设备可能会发生故障。当二极管内产生的反向功率损耗超过封装消耗的功率时，通常会发生这种情况。

肖特基整流器的热失控图示

虽然有许多因素在起作用，但产生不必要的热量和不能足够快地去除热量是两个关键问题。这就是为什么在环境温度为100°C或更高的应用中，热失控往往更频繁地发生。在这些情况下，散发多余的热量可能很困难。典型的例子包括引擎盖下的汽车应用和LED照明，其中LED的热量在与驱动电子设备相同的散热器附近或同一散热器上消散。

CFP – 热优化封装

当然，使用热优化封装可确保将热量有效地传递到散热器中，有助于控制结温。这里的关键是降低热阻。通过使用与芯片接触的实心铜夹，Nexperia的CFP封装设计有助于减少热失控。它提供了与传统表面贴装设计（如 SMA 和 SMB）相当的热性能，同时可显著节省占地面积和高度。该设计还具有降低电阻和封装电感的优点。

正确应用的正确选择

虽然优化的热封装可以解决一些挑战，但没有一种解决方案可以解决和改善肖特基二极管的热失控。最佳解决方案通常因应用而异，解决热失控问题包括仔细选择元件和元件封装。

例如，对于平面二极管，较低的正向压降通常以泄漏电流增加和反向功率损耗增加为代价。虽然沟槽肖特基整流器具有更宽的安全工作区域，但鉴于其薄介电结构，它可能不是对寄生电容敏感的设计的最佳选择。

正因如此，Nexperia同时提供采用高效CFP封装选项的平面和沟槽肖特基二极管，包括CFP3、CFP5和CFP15（B）。这些符合 AEC-Q175 标准的封装的额定结温为 101 °C，可将二极管移出热失控危险区域。我们可以帮助我们的客户选择合适的肖特基整流二极管，避免其应用中的热失控。

审核编辑：郭婷