MDD肖特基二極管并聯(lián)與串聯(lián)設(shè)計(jì)：如何提高電流承載能力？

在電源設(shè)計(jì)、DC-DC轉(zhuǎn)換、逆變器等高功率應(yīng)用中，單顆肖特基二極管（Schottky Diode）往往無法滿足電流或電壓的需求，此時(shí)就需要通過并聯(lián)或串聯(lián)的方式來提升器件的承載能力。但由于肖特基二極管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和溫度特性，其并聯(lián)與串聯(lián)設(shè)計(jì)面臨諸多挑戰(zhàn)。合理的匹配與電路設(shè)計(jì)，是確保系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。

一、并聯(lián)設(shè)計(jì)：提高電流承載能力

并聯(lián)是提升總電流能力的常用方法，理論上，N個(gè)肖特基管并聯(lián)后，總電流能力為單顆器件的N倍。但在實(shí)際應(yīng)用中，由于各器件之間的正向壓降（VF）存在差異，會導(dǎo)致電流分配不均。VF較低的器件先導(dǎo)通，承擔(dān)大部分電流，容易造成其過熱甚至損壞。

為了解決這一問題，工程師常采用以下策略：

選用同一批次、同型號的器件，確保其VF曲線一致性；

在每顆肖特基管前串聯(lián)小阻值均流電阻（如0.1Ω以下），通過電阻壓降實(shí)現(xiàn)電流均分；

合理布線與熱平衡設(shè)計(jì)，確保各器件受熱一致，避免某一顆因局部高溫而提前老化。

此外，還可采用封裝內(nèi)部已完成并聯(lián)匹配的多芯片肖特基管，如雙肖特基封裝，簡化外部電路設(shè)計(jì)。

二、串聯(lián)設(shè)計(jì)：提高耐壓能力

當(dāng)應(yīng)用電壓超過單顆肖特基管的耐壓上限（例如100V或150V）時(shí)，需將多顆器件串聯(lián)以分擔(dān)總電壓。但串聯(lián)同樣存在風(fēng)險(xiǎn)，主要是反向電壓分布不均。肖特基二極管的反向漏電流大且溫度依賴性強(qiáng)，可能導(dǎo)致某顆器件承擔(dān)過多電壓，從而提前擊穿。

為此，串聯(lián)設(shè)計(jì)通常加入以下輔助措施：

并聯(lián)高阻均壓電阻（如100kΩ~1MΩ），在反向狀態(tài)下分壓均衡；

并聯(lián)反向吸收電容，緩解開關(guān)瞬態(tài)過壓；

嚴(yán)格匹配漏電流特性，使用同廠同批產(chǎn)品，減少個(gè)體差異。

三、實(shí)際設(shè)計(jì)建議

若整流管需承受高電流，優(yōu)先考慮封裝更大、電流能力更強(qiáng)的器件，避免無謂并聯(lián)復(fù)雜度。若必須并聯(lián)/串聯(lián)，應(yīng)充分驗(yàn)證熱、電一致性與穩(wěn)定性，建議在PCB上預(yù)留均流/均壓網(wǎng)絡(luò)，并結(jié)合熱仿真優(yōu)化散熱設(shè)計(jì)。

總結(jié)來說，MDD肖特基二極管的并聯(lián)有助于擴(kuò)展電流能力，串聯(lián)有助于提升耐壓能力，但都需在匹配性、熱設(shè)計(jì)及均流/均壓措施上嚴(yán)格控制。只有科學(xué)的器件組合與合理的外圍設(shè)計(jì)，才能發(fā)揮肖特基整流在高效率功率系統(tǒng)中的最大優(yōu)勢。