Како диоде могу оптимизирати ефикасност конверзије напајања у потрошачкој електроници?

1, изазов ефикасности конверзије напајања и улоге диода
У области потрошачке електронике, ефикасност конверзије напајања је један од кључних показатеља за мерење перформанси уређаја. Помоћу све веће сложености преносних функција уређаја, од паметних телефона у конзоле игара, веће захтеве изнесује за управљање напајањем: мања величина, већа излазна снага и дужи век батерије. Међутим, постоји много уска грла ефикасности у традиционалним круговима претворбе моћи, међу којима карактеристике диода имају пресудан утицај на укупну ефикасност.
Диоде углавном врше исправљање, слободноће и стезну функције у конверзији напајања. Узимање паметног телефонског пуњача као примера, наизменичну струју треба претворити у ДЦ струју путем исправљачког круга, али кап напона напред (ВФ) традиционалних силицијумних диода је чак 0,7 В, што је резултирало губицима проводљивости у износу од 10% - 15% укупне потрошње енергије. Поред тога, у ДЦ-ДЦ претварачима, време повратка за повраћај диоде (ТРР) диода може проузроковати напонске шиљке, даљње повећавајући губитке.
2, основна технолошка стаза за оптимизацију диодне ефикасности
Као одговор на горње болове, инжењери промовишу еволуцију диода према високом ефикасној ефикасности путем иновације материјала, побољшање процеса и дизајном круга
Технологија пада ниског притиска
Сцхоттки Диоде: Користи метални полуводички контакт уместо ПН раскрснице да бисте смањили ВФ на 0,2-0.4В. Након употребе Сцхоттки Диодес у шифру брзог пуњења, губици исправљања смањени су за 60%, а ефикасност се повећава са 82% на 88%.
Супер баријерски исправљач (СБР): Комбинујући МОС технологију са дубоким дизајном рова, уз одржавање ниског ВФ-а, струја цурења (ИР) се смањује за 90% у поређењу са традиционалним шкотским. У 85 степени струја цурења СБР је само 1,7 μ А, док иста врста Сцхоттки достиже 18 μ А.
Брза технологија за опоравак обрнутог опоравка
Брза диода за опоравак (ФРД): Оптимизирањем концентрације допинга и структурног дизајна, ТРР се скраћује у року од 30нс. Хигх [{2}} фреквенцијски преклопни напајање (као што су адаптери лаптопа), ФРД смањује губитак обрнутог опоравка за 75%.
Диода Силицијум Царбиде (СИЦ): Користећи широко опсежне полуводичке карактеристике, подржавајући ниво рада МХз и обрнуто набој за опоравак (КРР) близу нуле. Ефикасност одређене шеме диоде је 3% већа од оне од силицијума - базиране шеме на фреквенцији пребацивања од 400кХз.
Термичко управљање и иновације паковања
Оптимизација дисипације топлоте: Паковање до 220 у комбинацији са бакарним подлогом смањује топлотни отпор за 40%. Када је модул напајања одређене комоле за игре у потпуности напуњен, температура диоде распада са 125 степени до 85 степени, побољшавајући стабилност.
Интегрисани дизајн: Комбиновање диода и МОСФЕТ-ова у модул напајања смањује паразитску индуктивност за 50%, смањује шумски шум и повећава ефикасност за 1,5%.
3, типични случајеви примене у потрошачкој електроници
Паметни телефон Технологија брзо пуњења
Случај: А 65В пуњач Галлиум Нитриде усвоји интегрисано раствор СБР диоде и ГАН транзистора.
Ефекат:
Ефикасност се повећала са 85% на 92,5% у силиконски раствор;
Подизање температуре смањује се за 5 степени и јачина звука се смањује за 30%;
Подржава ПД3.1 протокол, постизање 60% пуњења за 15 минута.
Адаптер за напајање лаптопа
Случај: висока фреквенција ДЦ - ДЦ претварач користећи СИЦ диоде (радна фреквенција 500кХз).
Ефекат:
Ефикасност достиже 95%, што је 4% веће од традиционалних решења;
Величина магнетне компоненте смањена је за 40%, а дебљина адаптера је смањена на 12 мм;
Не - потрошња електричне енергије је мања од 50мВ, што испуњава стандард енергетске звезде.
Систем електричне енергије игара
Случај: ПС5 напајање доноси више- фазну врм дизајн са ниским ВФ Сцхоттки диоде.
Ефекат:
ЦПУ / ГПУ Ефикасност напајања достиже 94%;
Пролазна брзина одговора повећана се за три пута и подржава динамичку пребацивање снаге;
Укупни обим напајања смањен је за 25%.
хттпс: //ввв.тррсемицон.цом/диоде/смд{2}}иоде/бас19-бас20.хтмл