一、前言
这是快递刚刚送来的一款同步整流二极管。型号为 DK5V100R10M。他还是 B 站的朋友发送给我的信息。建议我测量一下他的特性。之前,我也没有使用过,现在购买的样品到货了。下面对它测量一下,也满足一下我的好奇心。为之后的应用打下基础。
二、设计测试电路
在嘉立创网站中可以找到这颗 同步整流二极管的封装,利用它设计测试转接板。将表贴的二极管连接到一个100mil 的四针插头,这样可以在面包板上测量二极管的特性。利用一分钟制板方法,获得了四个转接板。下面利用它们对DK5V100R10M 的特性进行测试。
三、测量结果
焊接电路板,首先使用数字万用表测量一下他的导通特性。在焊盘封装中,已经标明它有极性。左正右负。数字万用表也给出了它的前向导通电压为 0.52V,似乎这与普通的硅二极管没有什么区别。
下面使用DG1062,产生一个峰峰值为5V,频率为 1kHz 的正弦波。施加在二极管上,二极管串联一个 330欧姆的电阻接地。使用示波器测量电阻上的电压。可以看到电阻上出现半波整流信号。输出电压与输入电压之间有大约 0.63V的压降。这个结果的确与是普通的硅二极管整流结果相同。并没有显示出同步整流二极管的特性。
将输出电压的峰峰值提高到 20V,此时可以看到似乎在反向整流部分出现了一个小的下降,这部分似乎预示着反向有一颗充电过程。此时,输出电压似乎仍然和普通的硅二极管没有什么区别。
将电压波形修改为方波,测出差可以看到有趣的事情发生了。可以看到在反向电压时有明显的充电脉冲。正向导通过程出现了两个过程,前面压差比较小,后面压差为 硅二极管的导通电压。前面部分大约为 20微秒,应该是内部 MOS 管导通时对应的过程。
将方波的频率修改为 100kHz,此时能够观察到,在整个的正向导通期间,输出的压差都非常低。将方波的幅度降低到 峰峰值5V,此时能够看到,正向导通电压似乎还是很大。这说明此时内部 MOS 没有能够充分导通。将电压升高,可以看到此时对应的正向导通电压变得很小了。在峰峰值为 10V的时候,输出电压几乎降低到 0V。
下面,改变交变信号的偏移量,反向电压达到 负9V。正向导通电压只有 1V。此时依然能够观察到,正向输出电压的压差非常小。由此,可以看到,这个同步整流二极管是依靠反向电压来为内部工作电容充电。只有电压足够大,便可以使得正向导通 MOS 管完全打开。
将信号修改为正弦波,此时,可以看到青色的输出信号中,存在这反向充电电压。正向回复电压,以及 MOS 管正向导通是输出电压。
※ 总 结 ※
本文测试了两管脚同步整流二极管的 特性。它依靠反向电压给内部电容充电,从而在正向工作的时候,使得内部 MOS 管导通,降低前向导通的压降。内部的电容充放电使得该二极管导通过程变得比较凌乱,就是不知道,这样做到底是提高了二极管的整流效率,还是降低了二极管整流效率。你们说呢?
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[2]高性能双银交通部整流芯片DK5V100R10M: https://dkpower.cn/uploads/20220311/d3076874e890f4c3170dde69347bf393.pdf