雙肖特基并聯(lián)與整流橋一體化：適用于高功率電源的設(shè)計技巧

在高功率電源設(shè)計中，提高系統(tǒng)效率、降低發(fā)熱、優(yōu)化布板空間是工程師必須權(quán)衡的核心目標。在整流部分，肖特基二極管因其低正向壓降和快速開關(guān)特性成為首選。然而，單顆肖特基器件在承載能力或熱性能上往往難以滿足高電流整流需求，因此“雙肖特基并聯(lián)”與“整流橋一體化”的組合方案日益受到青睞。本文MDD將從原理、優(yōu)勢、注意事項出發(fā)，深入解析這一設(shè)計策略，助力高功率電源實現(xiàn)更優(yōu)的性能與可靠性。

一、雙肖特基并聯(lián)的設(shè)計原理與優(yōu)勢

1.工作原理

雙肖特基并聯(lián)，即將兩顆同型號的肖特基二極管（或同芯雙管）正向并聯(lián)使用，使其共同分擔電流。通常采用共陰或共陽封裝結(jié)構(gòu)，以減小封裝體積并實現(xiàn)電流均流。

2.設(shè)計優(yōu)勢

提升電流承載能力：單顆器件可能支持1020A電流，通過并聯(lián)可達3040A以上；

減小發(fā)熱、延長壽命：分流降低每顆管子的熱負荷；

增強系統(tǒng)冗余性：即使一顆輕微老化，系統(tǒng)仍能維持基本運行。

二、整流橋一體化的趨勢與實用價值

傳統(tǒng)整流電路采用單獨的肖特基二極管拼接實現(xiàn)全波整流，而現(xiàn)在越來越多的應(yīng)用采用肖特基整流橋一體封裝（如四管集成的KBP、GBJ封裝），實現(xiàn)結(jié)構(gòu)和性能的雙重優(yōu)化。

優(yōu)勢體現(xiàn)：

節(jié)省PCB空間與焊點：減少布線長度，降低雜散電感；

提高可靠性：工廠預(yù)匹配四個整流管參數(shù)，均衡性更好；

簡化熱管理：統(tǒng)一封裝便于與散熱器集成；

一致性強，批量生產(chǎn)更有保障。

三、雙肖特基并聯(lián)整流橋的典型應(yīng)用場景

該方案廣泛用于如下高功率場景：

四、設(shè)計技巧與關(guān)鍵參數(shù)把控

1.選型參數(shù)匹配

正向壓降（VF）：低VF越能降低導(dǎo)通損耗；

最大持續(xù)正向電流（IF）：應(yīng)預(yù)留20%裕量；

反向漏電流（IR）：并聯(lián)前應(yīng)測試匹配度，確保均流；

峰值浪涌電流（IFSM）：考慮開機浪涌與突變負載；

恢復(fù)時間（Trr）：盡量選擇Trr<50ns的器件以降低EMI。

2.封裝建議

大電流建議選用TO-247、TO-220AB、MBR CT封裝；

一體橋整流可選GBJ、KBU、D4S等工業(yè)封裝。

3.布線與熱設(shè)計技巧

雙肖特基并聯(lián)時，確保等長走線、對稱布局，以提高電流均流效果；

在PCB上加厚銅箔，增設(shè)熱通孔至散熱層；

對于整流橋集成封裝，可用螺絲或?qū)釅|直接壓接散熱片；

高頻應(yīng)用建議在整流前后加RC Snubber或EMI濾波器抑制開關(guān)尖峰。

五、常見誤區(qū)與注意事項

誤區(qū)一：隨意并聯(lián)不同品牌型號肖特基管

→建議同批、同型號、同封裝并聯(lián)使用，并對VF和IR做篩選；

誤區(qū)二：未關(guān)注高溫下的漏電流劇增

→肖特基在高溫（>85°C）下IR急劇增加，應(yīng)校核熱穩(wěn)定性；

誤區(qū)三：忽視封裝熱阻參數(shù)

→TO-220與GBJ封裝熱阻差異明顯，散熱策略需匹配封裝特性；

六、結(jié)語：雙肖特基并聯(lián)與橋式集成的融合之道

隨著高功率、高密度電源的普及，單純使用單個整流器件已難以滿足系統(tǒng)對電流密度與熱管理的要求。雙肖特基并聯(lián)設(shè)計結(jié)合整流橋一體化封裝的方式，既提升了整流效率，又簡化了裝配與熱結(jié)構(gòu)，是現(xiàn)代中高功率電源整流設(shè)計的重要趨勢。

工程師在實際應(yīng)用中，應(yīng)綜合考慮參數(shù)匹配、散熱結(jié)構(gòu)、封裝選擇及布線布局，才能真正發(fā)揮出雙肖特基整流橋在高功率應(yīng)用中的最大效能。未來，隨著材料工藝的進步，集成度更高、效率更強的封裝方案將不斷優(yōu)化高性能電源設(shè)計的可能性。