چگونه دیودها باید به روند فزاینده تداخل الکترومغناطیسی پاسخ دهند؟

1 ، مکانیسم فیزیکی تداخل الکترومغناطیسی و آسیب پذیری دیودها
فرآیند بازیابی معکوس دیودها در منبع تغذیه سوئیچینگ فرکانس بالا - یکی از منابع اصلی تداخل است. هنگامی که دیود از انتقال به برش انتقال می یابد ، حامل های اقلیت ذخیره شده در محل اتصال PN نیاز به نوترکیب دارند ، که باعث ایجاد جریان بازیابی معکوس (IRR) و زمان بازیابی معکوس (TRR) می شود. با استفاده از یک ماژول قدرت رادار آرایه 60 گیگاهرتز به عنوان نمونه ، دیود سنتی بازیابی Ultrafast می تواند به یک جریان بازیابی معکوس اوج از 30A تحت جریان بار 20a برسد ، و در نتیجه یک ولتاژ 200 ولت در ولتاژ جمع کننده ترانزیستور سوئیچینگ و شدت تداخل اشعه بیش از حد استاندارد CISPR 32 از حد استاندارد 12db.
پارامترهای انگلی دیود اثر تداخل را بیشتر تقویت می کند. دیود شوتکی در 0201 (0.6 میلی متر × 0.3 میلی متر) بسته بندی شده دارای یک ظرفیت انگلی معمولی (CJ) 0.15pf است ، اما در باند فرکانس 24 گیگاهرتز ، امپدانس تولید شده توسط این خازن تنها 663 Ω است که در نتیجه کاهش سیگنال 1.8dB است. آنچه جدی تر است این است که در مدار تعصب تقویت کننده قدرت GAN ، القاء انگلی (LS) دیود باعث افزایش نویز فاز سیگنال کنترل با 0.5 درجه می شود ، مستقیماً بر شاخص EVM (دامنه وکتور خطا) سیگنال مدولاسیون 5G NR تأثیر می گذارد.
2 ، نوآوری مواد: مسیر اصلی برای شکستن محدودیت های فیزیکی
استفاده از مواد نیمه هادی باند گسترده در حال تغییر شکل مرزهای عملکرد دیودها است. دیودهای Sic Schottky مزایای انقلابی را در ایستگاه پایه 5G DC -} مبدل های DC نشان می دهد:
ویژگی بازیابی معکوس: در فرکانس سوئیچینگ 100 کیلوهرتز ، IRR از دیودهای SIC تنها 0.5A است که 90 ٪ پایین تر از دستگاه های SI است و 40 ٪ ضرر سوئیچینگ MOSFET را کاهش می دهد.
پایداری درجه حرارت بالا: در دمای اتصالی 175 درجه ، جریان نشت (IR) دیودهای SIC هنوز زیر 10 میکروگرم A است ، و الزامات استاندارد AEC- Q101 استاندارد برای الکترونیک خودرو را برآورده می کند.
پاسخ فرکانس بالا: یک تقویت کننده قدرت 28 گیگاهرتزی خاص از دیودهای پین SIC به عنوان سوئیچ های تغییر مکان فاز استفاده می کند ، با فرکانس برش- خاموش (FT) 300 گیگاهرتز و از دست دادن درج بهتر از 0.2dB در باند فرکانس 24-40GHz.
دیودهای هتروجید نیتراید گرافن/گالیم در زمینه ارتباطات تراهرتز پیشرفت هایی را ایجاد کرده اند. با استفاده از نیروهای Van Der Waals برای انتقال گرافن لایه-}} بر روی یک بستر GAN ، یک تماس صفر باندینگ Schottky تشکیل می شود. این دستگاه به دست می آید:
Switching ratio:>1000
زمان پاسخ:<100fs
قدرت معادل سر و صدا: 1pw/√ هرتز
این ویژگی ها آن را به عنوان مؤلفه اصلی سیستم بازرسی امنیت ایستگاه پایه 6G ، با وضوح 0.05 میلی متر ، که 5 برابر بیشتر از رادار موج سنتی میلی متر است ، می کند.
3 ، دستیابی به موفقیت انقلابی در فناوری بسته بندی
فناوری سیستم در بسته (SIP) توسعه دیودها را به سمت ادغام بالا سوق می دهد. یک بار ارتباطی ماهواره ای ، فناوری SIP سه بعدی را اتخاذ می کند ، ادغام دیودهای شاتکی ، فیلترها و تقویت کننده های برق در یک بستر سرامیکی 8 میلی متر × 8 میلی متر:
بهینه سازی اتصال: اتصال عمودی از طریق سیلیکون از طریق (TSV) حاصل می شود و طول اتصال بین دیودها و دستگاههای محیطی را 80 ٪ کاهش می دهد و القاء انگلی را به 0.2NH کاهش می دهد.
مدیریت حرارتی: لوله های میکرو گرما را در زیر دیود جاسازی کنید تا دمای اتصال از 150 درجه به 120 درجه کاهش یابد و چگالی توان را به 5W/mm ² افزایش دهد.
بهبود عملکرد: به افزایش 2DB در EIRP (قدرت تابشی Omnidirectional معادل آن) در باند KA برسید ، در حالی که اندازه ماژول را 60 ٪ کاهش می دهد.
فناوری بسته بندی سطح ویفر (WLP) راه حل های فوق العاده میکرو برای دستگاه های پوشیدنی . 01005 بسته (0.4mm × 0.2 میلی متر) دیود ESD ایجاد شده توسط یک شرکت خاص ارائه می دهد:
با استفاده از فناوری فوتولیتوگرافی برای ایجاد مستقیم توپ های لحیم کاری روی ویفر ، از بین بردن مراحل پیوند سنتی سیم
ضخامت بسته بندی از 0.3 میلی متر به 0.1 میلی متر کاهش یافته است
ولتاژ گیره زیر 8 ولت را تحقق بخشید و زمان پاسخ کمتر از 1N در باند فرکانس 8 گیگاهرتز
این دستگاه در ماژول NFC از یک مارک خاص ساعت هوشمند اعمال شده است و صدور گواهینامه قابلیت اطمینان AEC- Q200 را تصویب کرده است.
4 ، نوآوری در طراحی مدار و ادغام سیستم
توپولوژی رزونانس سری LLC به طور موثری مشکل بازیابی معکوس دیود را حل می کند. در منبع تغذیه سرور 6kW:
خاموش کردن جریان صفر: دیود یکسو کننده ثانویه در حالت ناپیوسته (DCM) کار می کند و جریان بازیابی معکوس کاملاً از بین می رود.
دامنه بار گسترده: تحت تغییر بار 20 ٪ -100 ٪ ، راندمان بالاتر از 96 ٪ است که 3 درصد بالاتر از توپولوژی های سنتی سوئیچ سنتی است.
سرکوب EMI: با استفاده از فناوری مدولاسیون فرکانس برای پراکندگی انرژی نویز در باند فرکانس 200kHz-1MHz ، تداخل انجام شده توسط 15dB کاهش می یابد.
فناوری کنترل تعصب تطبیقی ​​به طور قابل توجهی عملکرد دیودها را در محیط های پویا بهبود می بخشد. AC-} ماژول ارتباطی V2X تصویب می شود:
نظارت بر زمان واقعی: با نمونه برداری از تغییرات در مقاومت در برابر (RDS (روشن)) از طریق ADC ، ولتاژ رانندگی دروازه به صورت پویا تنظیم می شود.
پاسخ سریع: زمان پاسخ AGC (کنترل افزایش اتوماتیک) از 5 میکرون در ثانیه به 800N کاهش یافته است.
بهینه سازی خطی: در محدوده توان ورودی - 110dbm تا -20dbm ، اعوجاج میانی مرتبه سوم (IMD3) زیر -45DBC کنترل می شود.
https://www.trsemicon.com/transistor/transistor {2} npnpn {4} 8050s-to92.html