SS24D 是一款非常通用和常见的肖特基二极管,其关键参数为:

  • 型号: SS24D
  • 类型: 肖特基势垒二极管
  • 平均整流电流 IFIF​: 2A
  • 反向峰值电压 VRRMVRRM​: 40V
  • 正向压降 VFVF​: 典型值约 0.5V @ 1A(远低于普通硅二极管,是其核心优势)
  • 特点: 开关速度快、反向恢复时间极短、低功耗

基于这些特性,SS24D 主要应用于中低功率、中低电压、需要高效率或快速开关的场合。


核心应用领域及电路设计方案

1. 开关电源 & DC-DC 转换器中的输出整流

这是SS24D最经典的应用。在降压(Buck)、升压(Boost)及反激式(Flyback)等开关电源的二次侧(输出侧),用于将高频交流电整流为直流电。

  • 电路角色: 续流二极管(Freewheeling Diode) 或 输出整流二极管
  • 设计要点:
    • Buck 变换器(续流): 当开关管(MOSFET)关闭时,SS24D为电感电流提供续流路径,维持负载电流连续。
    • 选择依据:
      1. 电压: 输入电压必须低于 VRRMVRRM​ (40V)。通常用于 5V、12V、24V 输入的系统中,留有足够余量(如 24V输入,峰值可能超30V,40V规格刚好合适)。
      2. 电流: 负载电流必须小于 IFIF​ (2A)。设计时应考虑峰值电流和温升,在1.5A以下使用较为稳妥。
      3. 频率: 其超快的开关速度使其适用于数十kHz到数百kHz的开关频率,能有效降低开关损耗。
  • 典型电路图(Buck 续流):text Vin (12-24V) | [SW] MOSFET | +-----[电感L]----+-----> Vout (5V) | | [SS24D] [负载] | | GND <------------+([SW]由PWM控制器驱动,[SS24D]阴极接SW节点,阳极接地)

2. 防反接保护电路

防止因电源正负极接反而损坏后续电路。

  • 电路角色: 串联防反接二极管
  • 设计要点:
    • 将SS24D正向串联在电源正极输入端。
    • 优点: 利用其低压降特性,减少在防反接功能上的功率损耗和压降损失。
    • 缺点: 仍有约0.5V的压降,且任何电流下都会产生功耗 Ploss=VF×IPloss​=VF​×I。对于2A电流,损耗约1W,需要考虑二极管散热。
    • 选择依据: 电路最大工作电流应小于2A。
  • 典型电路图:text 电源+ -----|>|-----(SS24D阳极接电源+,阴极接电路+)-----> 电路板VCC 电源- ------------------------------------------------> 电路板GND

3. 电平钳位与电压尖峰吸收

用于保护敏感的IC引脚(如MOSFET栅极、MCU IO口)免受电压尖峰或瞬态过压的损害。

  • 电路角色: 钳位二极管
  • 设计要点:
    • 栅极钳位: 在驱动电机或感性负载的MOSFET栅极和源极之间反向并联一个SS24D(阴极接栅极,阳极接源极),可以将栅极电压钳位在-0.5V左右,防止负压击穿。
    • IO口保护: 在MCU的IO口与VCC之间正向并联一个SS24D(阳极接IO,阴极接VCC),当IO口电压意外超过VCC+0.5V时,二极管导通,将电压钳在VCC+0.5V,保护MCU。
  • 典型电路图(MOSFET栅极钳位):text 驱动芯片输出 -----电阻Rg-----+-----> MOSFET栅极 | [SS24D] (阴极接栅极,阳极接源极/GND) | MOSFET源极

4. 低压差(LDO旁路)或电源路径选择

在多电源系统中,当主电源掉电时,需要快速切换到备用电源(如电池),防止系统复位。

  • 电路角色: 隔离/路径选择二极管
  • 设计要点:
    • 在主电源和备用电源的输出端各串联一个SS24D,然后将它们的阴极连接在一起,作为系统的总VCC。
    • 由于肖特基的低压降,备用电池的电压利用率更高。
    • 二极管防止了电源之间的反向灌电流。
  • 典型电路图(双电源冗余):text 主电源5V ----|>|-------+-----> 系统VCC (SS24D_A) | [负载] 备用电池4.2V --|>|-----+ (SS24D_B)

5. 小信号高频检波与混频(射频/通信)

利用其快速开关和低结电容特性,可用于VHF/UHF频段的小信号检波或简单混频器。

  • 电路角色: 检波二极管
  • 设计要点:
    • 通常工作在小电流状态(微安到毫安级)。
    • 设计时更关注其结电容反向恢复特性,SS24D在这方面的表现优于通用二极管。
    • 常用于简单的幅度调制信号解调、射频功率检测等非关键性能场合。

PCB 布局与热管理设计建议

  1. 低寄生电感: 在高频开关应用中(如开关电源),SS24D的引脚应尽量短,环路面积尽量小,以减小开关噪声和电压振铃。
  2. 散热考虑:
    • SS24D的封装通常是SMA/DO-214AC,具有一定的散热能力。
    • 计算功耗: PD=VF×IF(AVG)+(反向漏电流损耗,通常很小)PD​=VF​×IF(AVG)​+(反向漏电流损耗,通常很小)。例如,持续通过1.5A电流,PD≈0.55V×1.5A=0.825WPD​≈0.55V×1.5A=0.825W
    • 散热措施:
      • 在PCB上为阴极焊盘(通常为带标识的一端)设计足够的敷铜面积作为散热片。
      • 添加过孔: 在敷铜区域打多个过孔,连接到PCB背面的接地铜层,利用整个PCB散热。
      • 监测温升: 在大电流或高温环境下,务必测试二极管的实际工作温度,确保其结温不超过数据手册规定的最大值(通常为125°C或150°C)。

选型替代与注意事项

  • 电压不足时: 如果输入电压可能超过35V,建议选择更高耐压的型号,如 SS34D (3A, 40V)SS54D (5A, 40V) 或 SS24 (2A, 40V,封装不同)。对于更高电压,可选 SS210 (1A, 100V) 等。
  • 电流不足时: 如果需要更大电流,可选用 SS34D (3A)SS54D (5A),或考虑采用TO-220封装的肖特基二极管
  • 需要更低压降时: 可考虑使用理想二极管(MOSFET+控制器) 方案,其压降可低至毫伏级别,但成本和电路更复杂。
  • 反向漏电流: 肖特基二极管的反向漏电流相对较大,且随温度升高急剧增加。在高温、高反压应用中需要特别注意,可能不适用于对漏电极其敏感的高阻抗采样电路。

总结

SS24D肖特基二极管是一款高效的2A/40V整流与开关器件。其核心设计思路围绕 “利用其低压降和快速开关优势” ,主要应用于:

  1. 中低功率DC-DC转换器的续流/整流。
  2. 2A以内电路的防反接保护
  3. 电压瞬态钳位与保护
  4. 双电源冗余切换

成功设计的关键在于:严格确保工作电压和电流在安全范围内,并针对具体应用的频率和热环境进行优化布局与散热。 在参数临界或环境苛刻时,务必留有余量或选择更高规格的型号。

电性参数

封装尺寸

数据手册

供货情况
SS24D应用领域电路设计及数据手册系列产品采用 DO-214AC(SMA) 封装,每卷5,000个,如需了解产品详情,请访问https://semiwell.com/schottky-diode/ss24d/; 现提供样品,您可向全球各地矽门微Semiwell的授权经销商索取样品。

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矽门微Semiwell拥有过电压保护器件系列产品的完善产品阵容。公司凭借其在半导体领域的技术和终端产品的应用背景,为电子、汽车和工业市场上的客户提供服务。如果您有技术问题,请按以下方式联系技术支持团队;邮箱:sales06@semiwell.com; 免费技术支持热线:86-21-5484-1002;如需了解更多信息,请访问矽门微Semiwell官方网站:https://semiwell.com