ショットキーバリアダイオードとファストリカバリダイオードの違い
ショットキーバリアダイオードは金属と半導体の接合で多数キャリアのみが動くため、順方向電圧が低く高速だが、逆方向漏れ電流が大きく耐圧が低めになる。ファストリカバリダイオードはpn接合のキャリア寿命を短くして逆回復を速めたもので、高い逆耐圧が必要な用途で使われる。
金属との接合と、pn接合の違い
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SBD / 金属と半導体の接合
FRD / 回復を速めたpn接合
基本的な接合の模式図です。SBDにも接合容量による過渡電流があり、JBSなど複合構造もあります。逆回復時間・電荷は電流、温度、di/dtなどの試験条件を揃えて比較します。
接合構造
金属-半導体接合。多数キャリアのみで動作する
pn接合。キャリア寿命を短縮して回復を速める
順方向電圧
約0.15〜0.45V（Wikipedia）／約0.2〜0.5V（技術解説）
約0.7〜1.2V（技術解説）
逆回復
少数キャリアの蓄積がなく、ほとんど無視できる。接合容量で速度が決まる
典型的に100〜500ns。ウルトラファストは50ns未満（技術解説）
逆耐圧
シリコン品は一般に50V以下。200V程度でも高いとされ、高耐圧品は順方向電圧の利点が薄れる
キロボルト級以上も可能（技術解説）
逆方向漏れ電流
比較的大きく、温度上昇で増える。熱的不安定の原因になる
nA程度と非常に小さい（技術解説）
ロバスト性
pn接合ダイオードより許容損失が小さく、逆ブレークダウンに弱い
pn接合ダイオードのため、ショットキーより許容損失が大きい
主な用途
スイッチング電源の整流、電圧クランプ、ブロッキングダイオード、RF検波
スイッチング電源の出力整流、DC-DCコンバータ、モータ駆動の還流、誘導加熱
ショットキーバリアダイオード
- 低電圧出力のスイッチング電源で、整流時の損失を小さくしたい場合
- トランジスタの飽和防止などの電圧クランプ回路
- 逆回復の影響を避けたい高速スイッチング回路
ファストリカバリダイオード
- 数百V以上の逆電圧がかかる整流・還流回路
- 漏れ電流を小さく抑えたい設計
- モータ駆動インバータの還流ダイオードや誘導加熱回路
観点ごとの違い
| 観点 | ショットキーバリアダイオード | ファストリカバリダイオード |
|---|---|---|
| 接合構造図に戻る ↑ | 金属-半導体接合。多数キャリアのみで動作する | pn接合。キャリア寿命を短縮して回復を速める |
| 順方向電圧 | 約0.15〜0.45V（Wikipedia）／約0.2〜0.5V（技術解説） | 約0.7〜1.2V（技術解説） |
| 逆回復図に戻る ↑ | 少数キャリアの蓄積がなく、ほとんど無視できる。接合容量で速度が決まる | 典型的に100〜500ns。ウルトラファストは50ns未満（技術解説） |
| 逆耐圧 | シリコン品は一般に50V以下。200V程度でも高いとされ、高耐圧品は順方向電圧の利点が薄れる | キロボルト級以上も可能（技術解説） |
| 逆方向漏れ電流 | 比較的大きく、温度上昇で増える。熱的不安定の原因になる | nA程度と非常に小さい（技術解説） |
| ロバスト性 | pn接合ダイオードより許容損失が小さく、逆ブレークダウンに弱い | pn接合ダイオードのため、ショットキーより許容損失が大きい |
| 主な用途 | スイッチング電源の整流、電圧クランプ、ブロッキングダイオード、RF検波 | スイッチング電源の出力整流、DC-DCコンバータ、モータ駆動の還流、誘導加熱 |
置き換え・調達で確認すること
仕様書と照らし合わせ、確認できた項目にチェックしてください。チェックはこのページを離れると消えます。
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