Diyotlar elektromanyetik parazitin artan eğilimine nasıl yanıt vermelidir?

1, elektromanyetik parazitin fiziksel mekanizması ve diyotların kırılganlığı
Yüksek - frekans anahtarlama güç kaynaklarındaki diyotların ters kurtarma işlemi ana parazit kaynaklarından biridir. Diyot iletimden kesime geçtiğinde, PN kavşağında depolanan azınlık taşıyıcılarının yeniden birleşmesi gerekir, bu da ters kurtarma akımı (IRR) ve ters iyileştirme süresi (TRR) üretir. Örnek olarak 60GHz aşamalı dizi radar güç modülü alarak, geleneksel ultrafast geri kazanım diyotu, 20A yük akımı altında 30A'nın tepe ters kurtarma akımı elde edebilir, bu da anahtarlama transistörünün koleksiyoncu voltajında ​​200V aşımına neden olabilir ve 12dB'nin CISPR 32 standart sınırını aşan bir radyasyon etkileşim yoğunluğu.
Diyotun parazitik parametreleri, parazit etkisini daha da artırır. 0201 (0.6mm x 0.3mm) içinde paketlenen Schottky diyot, 0.15pf tipik bir parazitik kapasitansa (CJ) sahiptir, ancak 24GHz frekans bandında, bu kapasitör tarafından üretilen empedans sadece 663 Ω'dir, bu da 1.8dB sinyal zayıflamasına neden olur. Daha ciddi olan, Gan güç amplifikatörünün sapma devresinde, diyotun parazitik endüktansının (LS), kontrol sinyalinin faz gürültüsünü 0.5 derece artıracağı ve 5G NR modülasyon sinyalinin EVM (hata vektör genliği) indeksini doğrudan etkileyeceğidir.
2, Maddi İnovasyon: Fiziksel Sınırları Kırmanın Anahtar Yolu
Geniş bant aralığı yarı iletken malzemelerinin uygulanması, diyotların performans sınırlarını yeniden şekillendiriyor. SIC Schottky diyotları, 5G baz istasyonunda DC - DC dönüştürücülerde devrimci avantajlar gösterir:
Ters iyileşme özelliği: 100kHz'lik bir anahtarlama frekansında, SIC diyotlarının IRR'leri sadece 0.5A'dır, bu da SI cihazlarından% 90 daha düşüktür ve MOSFET anahtarlama kayıplarını% 40 azaltır.
Yüksek sıcaklık stabilitesi: 175 derecelik bir kavşak sıcaklığında, SIC diyotlarının sızıntı akımı (IR) hala 10 μ A'nın altındadır ve otomotiv elektroniği için AEC - Q101 standardının gereksinimlerini karşılamaktadır.
Yüksek frekans tepkisi: Belirli bir 28GHz güç amplifikatörü, faz kaydırıcı anahtarları olarak SIC pin diyotlarını kullanır, - kapalı frekans (ft) 300GHz ve 24-40GHz frekans bandında 0.2dB'den daha iyi yerleştirme kaybı ile kullanır.
Grafen/galyum nitrür heterojonksiyon diyotları Terahertz iletişimi alanında atılımlar yapmıştır. Tek - katman grafeni bir GAN substratına aktarmak için van der Waals kuvvetleri kullanılarak sıfır bandgap schottky teması oluşturulur. Bu cihaz:
Switching ratio:>1000
Yanıt Süresi:<100fs
Gürültü eşdeğeri güç: 1pw/√ hz
Bu özellikler, geleneksel milimetre dalga radarından 5 kat daha yüksek olan 0.05 mm çözünürlüğe sahip 6G baz istasyonu güvenlik denetim sisteminin temel bileşeni haline getirir.
3, ambalaj teknolojisinde devrimci atılım
Paket (SIP) Sistem teknolojisi, diyotların gelişimini yüksek entegrasyona yönlendiriyor. Belirli bir uydu iletişim yükü, Schottky diyotlarını, filtreleri ve güç amplifikatörlerini 8mm × 8mm seramik substratta entegre ederek 3D SIP teknolojisini benimser:
Bağlantı Optimizasyonu: Dikey ara bağlantı, (TSV) Silikon aracılığıyla (TSV) elde edilir, diyotlar ve periferik cihazlar arasındaki ara bağlantı uzunluğunu% 80 azaltır ve parazitik endüktansı 0.2nh'ye düşürür.
Termal Yönetim: Kavşak sıcaklığını 150 dereceden 120 dereceye düşürmek ve güç yoğunluğunu 5W/mm ²'ye çıkarmak için diyotun altına mikro ısı borularını gömün.
Performans Geliştirme: KA bandında EIRP'de (eşdeğer çok yönlü yayılan güç) 2dB'lik bir artış elde ederken, modül boyutunu%60 oranında azaltır.
Gofret Seviye Ambalaj (WLP) teknolojisi, giyilebilir cihazlar için ultra mikro çözümler sağlar . 01005 paketi (0.4mm × 0.2mm) ESD koruma diyotu belirli bir işletme tarafından geliştirildi:
Fotolitografi teknolojisini doğrudan gofret üzerinde lehim topları oluşturmak için kullanarak, geleneksel tel bağlanma adımlarını ortadan kaldırarak
Ambalaj kalınlığı 0,3 mm'den 0,1 mm'ye düşürüldü
8V'nin altındaki kelepçe voltajını ve 8GHz frekans bandında 1N'den daha az yanıt süresini gerçekleştirin
Bu cihaz, belirli bir marka akıllı saatin NFC modülüne uygulanmış ve AEC - Q200 güvenilirlik sertifikasını geçmiştir.
4, Devre Tasarımı ve Sistem Entegrasyonunda İnovasyon
LLC serisi rezonant topolojisi diyot ters iyileşme problemini etkili bir şekilde çözer. 6kW sunucu güç kaynağında:
Sıfır akım kapanması: İkincil doğrultucu diyot süreksiz modda (DCM) çalışır ve ters kurtarma akımı tamamen ortadan kaldırılır.
Geniş yük aralığı:%20-%100 yük varyasyonu altında, verimlilik%96'nın üzerinde kalır, bu da geleneksel sert anahtar topolojilerinden 3 puan daha yüksektir.
EMI Bastırma: 200kHz-1MHz frekans bandındaki gürültü enerjisini dağıtmak için frekans modülasyon teknolojisi kullanarak, yürütülen parazit 15dB azalır.
Uyarlanabilir önyargı kontrol teknolojisi, dinamik ortamlarda diyotların performansını önemli ölçüde artırır. AC - V2X İletişim Modülü:
Gerçek Zamanlı İzleme: ADC aracılığıyla diyotun ON direnci (RDS (ON)) değişikliklerini örnekleyerek, kapı sürüş voltajı dinamik olarak ayarlanır.
Hızlı yanıt: AGC (otomatik kazanç kontrolü) Yanıt süresi 5 μs'den 800ns'ye düşürülmüştür.
Doğrusallık Optimizasyonu: - 110dbm ila -20dbm giriş gücü aralığında, üçüncü dereceden intermodülasyon bozulması (IMD3) -45dBC aşağıda kontrol edilmiştir.
https://www.trrsemicon.com/transistor/transistor