Leitfaden zur Auswahl von Schottky-Dioden: Hocheffiziente Gleichrichtung von DO-41 bis TO-247AC
In der modernen Leistungselektronik, Schottky-Barriere-Dioden zeichnen sich durch ihren extrem niedrigen Durchlassspannungsabfall (VF) und schnelle Schaltgeschwindigkeiten machen sie zur ersten Wahl für effiziente Gleichrichtung, Verpolungsschutz und Hochfrequenz-Leistungsumwandlung. Im Vergleich zu Standard-PN-Übergangsdioden reduzieren Schottky-Dioden Leitungsverluste und Wärmeentwicklung, insbesondere bei Hochstrom- und Hochfrequenzanwendungen.
Dieser Blog befasst sich eingehend mit einer Auswahl beliebter Schottky-Dioden - von der kompakten axialen 1N5819 (DO-41) und Baureihe SR3100 (DO-27), bis zum Dual-Chip mit mittlerer Leistung SR1060/SR10100, und schließlich die Schwerlastvariante MBR-Serie in TO-220AC und TO-247AC Pakete. Egal, ob Sie ein Handy-Ladegerät oder einen 10-kW-Solarwechselrichter entwerfen, dieser Leitfaden hilft Ihnen, schnell das richtige Teil zu finden.
1. Axiales Low-Power-Gehäuse: 1N5819 & SR3xxx Serie (1A-3A)
1N5819 (DO-41)
- Bewertung: 1A / 40V
- VF: ~0,55V @ 1A
- Paket: DO-41 (axial, φ2,7 mm)
- Am besten für: Niederspannungs-DC-DC-Wandler, Batterieladegeräte, Verpolungsschutz
- Profis: Günstig und weit verbreitet
- Nachteile: Begrenzte Wärmeableitung - verwenden Sie Kupfertöpfe oder kleine Kühlkörper
SR3100 / SR3150 / SR3200 (DO-27)
| Modell | Aktuell | Spannung | VF (typ.) | Paket |
|---|---|---|---|---|
| SR3100 | 3A | 100V | 0.85V | DO-27 |
| SR3150 | 3A | 150V | 0.92V | DO-27 |
| SR3200 | 3A | 200V | 0.95V | DO-27 |
- Paketvorteil: DO-27 (φ3,6 mm) unterstützt einen höheren Strom als DO-41
- Anwendungen: SMPS-Ausgangsgleichrichtung (<100 kHz), MPPT-Solarsteuerungen, EV-Laden (Niederspannungsseite)
- Auswahl-Tipp:
- Verwenden Sie 100V für 48V-Systeme
- Weiter 150V/200V für industrielle Stromversorgungen von 60V-120V, um Spannungsspitzen zu überstehen
2. Mid-Power-Dual-Chip-Lösungen: SR1060 / SR10100 (DO-27)
| Modell | Aktuell | Spannung | VF (typ.) | Paket |
|---|---|---|---|---|
| SR1060 | 10A | 60V | 0.70V | DO-27 |
| SR10100 | 10A | 100V | 0.85V | DO-27 |
- Internes Design: Zwei 5A-Matrizen parallel geschaltet
- Thermischer Entwurf: Erfordert >100 mm² Kupfer oder einen kleinen aufsteckbaren Kühlkörper; aufbewahren TJ < 125°C
- Anwendungsfälle: 48-V-Telekom-Gleichrichter, USV-Endstufen, Steuerungen für Elektrowerkzeuge
3. Leistungsstarker TO-220AC-Einzelchip: MBR10100 / MBR20100 / MBR20150
| Modell | Aktuell | Spannung | VF (typ.) | Paket |
|---|---|---|---|---|
| MBR10100 | 10A | 100V | 0.80V | TO-220AC |
| MBR20100 | 20A | 100V | 0.80V | TO-220AC |
| MBR20150 | 20A | 150V | 0.90V | TO-220AC |
- Wesentliche Merkmale: Hohe Stromdichte, einfache Schraubmontage des Kühlkörpers
- Wärmewiderstand: RθJA ≈ 2,5°C/W (fällt mit Kühlkörper unter 1°C/W)
- Anwendungen:
- 100V: Industrielle Umrichter, Servoantriebe
- 150V: Gleichrichtung des Ausgangs eines netzgekoppelten PV-Wechselrichters
4. Ultra-Hochleistungs-TO-247AC-Dual-Chip (gemeinsame Kathode): Serien MBR30xxx ~ MBR60xxx
Die TO-247AC Gehäuse mit Dual-Chip-Gemeinschaftskathoden-Konfiguration liefert 30A-60A pro Bauelement - ideal für die unternehmenskritische Hochleistungsgleichrichtung.
| Modell | Aktuell | Spannung | VF (typ.) | Paket |
|---|---|---|---|---|
| MBR30100PT | 30A | 100V | 0.80V | TO-247AC |
| MBR30200PT | 30A | 200V | 0.95V | TO-247AC |
| MBR4060PT | 40A | 60V | 0.70V | TO-247AC |
| MBR40100PT | 40A | 100V | 0.80V | TO-247AC |
| MBR40150PT | 40A | 150V | 0.90V | TO-247AC |
| MBR6040PT | 60A | 40V | 0.65V | TO-247AC |
| MBR6060PT | 60A | 60V | 0.70V | TO-247AC |
| MBR60200PT | 60A | 200V | 0.95V | TO-247AC |
Serie 40A Kopf-an-Kopf
| Parameter | MBR4060PT | MBR40100PT | MBR40150PT |
|---|---|---|---|
| VRRM | 60V | 100V | 150V |
| VF @ 20A | 0.65V | 0.75V | 0.85V |
| IFSM (8,3ms) | 300A | 350A | 350A |
| RθJC | 0,8°C/W | 0,7°C/W | 0,7°C/W |
Anwendungs-Mapping
| Spannungsbereich | System Beispiel | Empfohlener Teil |
|---|---|---|
| 40-60V | Elektro-Gabelstapler, ESS BMS | MBR6040PT / MBR6060PT |
| 100V | Servo-Systeme, Windpeilung | MBR30100PT / MBR40100PT |
| 150-200V | PV-Strangkombinationen, Schienen-Aux | MBR40150PT / MBR30200PT / MBR60200PT |
5. Schnellauswahl-Checkliste
- Spannung HeadroomVRRM ≥ 1.5 × Vin,Spitze (einschließlich Überspannungsschutz)
- Aktuelle Dimensionierung
- Durchschnittlich: IAVG = Iladen × 0,8 (Vollwelle)
- Spitzenwert: Planen Sie einen 5-10fachen Anstieg ein
- Thermisches BudgetPD = VF × IAVGTJ = TA + PD × RθJA → Verwenden Sie für TO-247AC immer einen Aluminium-Kühlkörper und ein Wärmeleitpad.
- Tipps zum Parallelisieren
- Dual-Chip-Teile sind intern aufeinander abgestimmt
- Für Multigeräte: Match VF innerhalb von 5%, Hinzufügen von stromverteilenden Induktivitäten
- Querverweis
- Baureihe SR: MIC, TSC, GS
- MBR-Reihe: Onsemi, MCC, Vishay (pin-kompatibel)
6. Schlussgedanken
Vom bescheidenen 1N5819 bei 1A/40V an den tierischen MBR60200PT mit 60A/200V decken Schottky-Dioden das gesamte Spektrum des Leistungsbedarfs ab. Eine intelligente Auswahl steigert die Effizienz, reduziert die thermische Belastung und optimiert die Stücklistenkosten und den Platzbedarf auf der Leiterplatte.
Profi-Tipp: Bei 48V-100V-Ausführungen ist der MBR4060PT ist der Sweet Spot - die niedrigste VF + ausgezeichnete thermische Leistung. Für 150V+, aufsteigen auf MBR40150PT oder höher.
Upgrade-Pfad: DO-27 → TO-220AC → TO-247AC Immer mit TVS + NTC koppeln für Überspannungsschutz in Schaltplänen.
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