Как диоды должны реагировать на растущую тенденцию электромагнитных помех?

1, физический механизм электромагнитного помеха и уязвимости диодов
Процесс обратного восстановления диодов в High - частотный переключение питания является одним из основных источников помех. Когда диодные перехода от проводимости к отсечению, носители меньшинства, хранящиеся в перекрестке PN, должны рекомбинировать, что генерирует обратный ток восстановления (IRR) и время обратного восстановления (TRR). В качестве примера, принимая модуль радарного радара с фазированным матрицей 60 ГГц, традиционный сверхбыстрый восстановление может достичь пикового обратного тока восстановления 30А при токе нагрузки 20А, что приводит к переоборудованию 200 В в напряжении коллектора переключающего транзистора и интенсивности радиационного интерференции, превышающего стандартный предел CISPR 32 в 12DB.
Паразитарные параметры диода еще больше усиливают эффект помех. Диод Schottky, упакованный в 0201 (0,6 мм × 0,3 мм), имеет типичную паразитическую емкость (CJ) 0,15 пт, но в частотной полосе 24 ГГц импеданс, генерируемый этим конденсатором, составляет всего 663 Ом, что приводит к ослаблению сигнала 1,8 дБ. Что более серьезно, так это то, что в схеме смещения усилителя мощности GAN паразитарная индуктивность (LS) диода увеличит фазовый шум контрольного сигнала на 0,5 градуса, непосредственно влияя на индекс модуляции EVM (вектор -вектор ошибок) сигнала модуляции 5G NR.
2, Материальные инновации: ключевой путь к нарушению физических ограничений
Применение широкополосных полупроводниковых материалов изменяет границы производительности диодов. Диоды SIC Schottky демонстрируют революционные преимущества на базовой станции 5G DC - DC Converters:
Характеристика обратного восстановления: при частоте переключения 100 кГц IRR IRR диодов SIC составляет всего 0,5А, что на 90% ниже, чем у устройств Si и снижает потери переключения MOSFET на 40%.
Высокая температурная стабильность: при температуре соединения 175 градусов ток утечки (IR) диодов SIC по -прежнему ниже 10 мкя, что отвечает требованиям AEC - Q101 для автомобильной электроники.
Высокочастотная характеристика: определенный усилитель мощности 28 ГГц использует Diodes SIC в качестве переключателей фазового сдвига, с сокращением - от частоты (FT) 300 ГГц и потерей вставки лучше, чем 0,2DB в полосе частоты 24-40 ГГц.
Гетеропереходные диоды графена/галлия совершили прорывы в области коммуникации терагерца. Используя силы Van der Waals для переноса одиночного - слоя графена на подложку GAN, образуется контакт Schottky с нулевой полосой. Это устройство достигает:
Switching ratio:>1000
Время ответа:<100fs
Эквивалентная мощность шума: 1PW/√ Гц
Эти функции делают его основным компонентом системы проверки безопасности базовой станции 6G с разрешением 0,05 мм, что в 5 раз выше, чем традиционный радар из миллиметровых волн.
3, Революционный прорыв в технологии упаковки
Технология System in Package (SIP) способствует разработке диодов к высокой интеграции. Определенная полезная нагрузка на спутниковую связь принимает технологию 3D SIP, интегрируя диоды, фильтры и усилители Schottky на керамическом подложке 8 мм × 8 мм:
Оптимизация взаимосвязи: вертикальная взаимосвязь достигается с помощью кремния через (TSV), уменьшая длину взаимосвязи между диодами и периферическими устройствами на 80% и снижая паразитическую индуктивность до 0,2NH.
Термическое управление: встроенные микроэпленки ниже диода, чтобы снизить температуру соединения с 150 градусов до 120 градусов и увеличить плотность мощности до 5 Вт/мм ².
Повышение производительности: достичь увеличения EIRP на 2 дБ (эквивалентная всенаправленная мощность излучения) в полосе КА, одновременно уменьшая размер модуля на 60%.
Технология упаковки на уровне пластин (WLP) предоставляет Ultra Micro Solutions для носимых устройств . 01005 пакета (0,4 мм × 0,2 мм) диод защиты от ESD, разработанный определенным предприятием:
Использование технологии фотолитографии для непосредственного формирования паяных шариков на пластине, исключая традиционные этапы соединения проводов
Толщина упаковки была уменьшена с 0,3 мм до 0,1 мм
Реализуйте напряжение зажима ниже 8 В и время отклика менее 1NS в полосе частот 8 ГГц
Это устройство было применено к модулю NFC определенной марки умных часов и прошло AEC - Q200 Сертификацию надежности.
4, Инновации в проектировании цепи и интеграции системы
Резонансная топология серии LLC эффективно решает проблему обратного восстановления диода. В источнике питания сервера 6 кВт:
Выключение нулевого тока: диод вторичного выпрямителя работает в прерывистой режиме (DCM), а ток обратного восстановления полностью устраняется.
Широкий диапазон нагрузки: при изменении нагрузки в 20%-100%эффективность остается выше 96%, что на 3 процентных пункта выше, чем традиционные топологии жесткого переключателя.
Подавление EMI: с помощью технологии частотной модуляции для рассеивания энергии шума переключателя в частотной полосе частоты 200 кГц-1 МГц, проведенные помехи уменьшаются на 15 дБ.
Технология адаптивного контроля смещения значительно повышает производительность диодов в динамических средах. AC - V2X модуль связи принимает:
Мониторинг в режиме реального времени: отбирая изменения в сопротивлении ON (RDS (ON)) диода через ADC, напряжение при движении затвора динамически регулируется.
Быстрый ответ: AGC (автоматическое управление усилением) время отклика было уменьшено с 5 мкл до 800 Н.
Оптимизация линейности: в диапазоне входной мощности - 110 дБм до -20 дБм, искажение интермодуляции третьего порядка (IMD3) контролируется ниже -45DBC.
https://www.trrsemicon.com/transistor/transistor__mbearminmnpn______________8050s-to92.html