CN102520753A - 一种肖特基二极管的等效电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种肖特基二极管的等效电路，包括：二极管的阳极与电压控制电流源的正极连接，二极管的阴极与电压控制电流源的负极连接，二极管的阳极与电压控制电流源的正极的连接点作为肖特基二极管的等效电路的阳极，二极管的阴极与电压控制电流源的负极的连接点作为肖特基二极管的等效电路的阴极。本发明的肖特基二极管的等效电路能够在仿真中作为肖特基二极管的等效电路，提高包含肖特基二极管的电路的仿真精度。

Description

一种肖特基二极管的等效电路
技术领域
本发明涉及电路领域，尤其涉及一种肖特基二极管的等效电路。
背景技术
肖特基二极管是利用金属与半导体接触所形成的势垒对电流进行控制。因为势垒低，正向压降低，反向漏电也比普通PN结二极管大，且更容易受热击穿。
由于现有的肖特基二极管是一个固有的器件，本身电学特性复杂，因此，在电路设计过程中使用肖特基二极管时，往往很难对设计得到的电路进行准确的判断和评价。即便通过仿真对电路进行判断，由于肖特基二极管电学特性复杂，难以建立对应的等效电路电学模型，电路的仿真结果并不准确。
因此，在现有技术中使用肖特基二极管进行电路设计时，设计得到的电路难以评价。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，提供一种肖特基二极管的等效电路，能够在仿真中作为肖特基二极管的等效电路，提高包含肖特基二极管的电路的仿真精度。
为此，本发明实施例采用如下技术方案：
本发明实施例提供一种肖特基二极管的等效电路，包括：
二极管的阳极与电压控制电流源的正极连接，二极管的阴极与电压控制电流源的负极连接，二极管的阳极与电压控制电流源的正极的连接点作为肖特基二极管的等效电路的阳极，二极管的阴极与电压控制电流源的负极的连接点作为肖特基二极管的等效电路的阴极。
其中，所述电压控制电流源为：随电压和温度变化的电流源。
所述电压控制电流源的电学模型为：
CUR＝i0*exp(ptc1*dtemp+ptc2*dtemp*dtemp)*exp((pvt2*dtemp*dtemp+pvt1*dtemp+pvt0)*(-vd))
其中，i0表示温度为27℃时电流源的饱和电流，ptc1表示温度为27℃时电流源的饱和电流的一阶温度系数；ptc2表示温度为27℃时电流源的饱和电流的二阶温度系数。pvt0表示温度为27℃时二极管反向压降的电压温度常数；pvt1表示温度为27℃时二极管反向压降的电压一阶温度系数；pvt2表示温度为27℃时二极管反向压降的电压二阶温度系数；dtemp是27℃的相对温度；-vd表示二极管的反向压降。
对于上述技术方案的技术效果分析如下：
二极管的阳极与电压控制电流源的正极连接，二极管的阴极与电压控制电流源的负极连接，二极管的阳极与电压控制电流源的正极的连接点作为肖特基二极管的等效电路的阳极，二极管的阴极与电压控制电流源的负极的连接点作为肖特基二极管的等效电路的阴极；从而，通过二极管来体现肖特基二极管的二极管特性，通过电压控制电流源体现肖特基二极管的反向漏电特性，从而能够在仿真中作为肖特基二极管的等效电路，通过等效电路中二极管以及电流源对应的电学模型进行肖特基二极管的仿真，提高包含肖特基二极管的电路的仿真精度。
附图说明
图1为本发明实施例肖特基二极管的等效电路结构示意图；
图2为本发明实施例肖特基二极管的等效电路在温度为27℃时的仿真结果示意图；
图3为本发明实施例肖特基二极管的等效电路在温度为125℃时的仿真结果示意图。
具体实施方式
以下，结合附图详细说明本发明实施例肖特基二极管的等效电路的实现。
如图1所示，本发明实施例的肖特基二极管的等效电路包括：二极管D1的阳极与电压控制电流源UCI的正极连接，二极管D1的阴极与电压控制电流源UCI的负极连接，二极管D1的阳极与电压控制电流源UCI的正极的连接点作为等效电路的阳极，二极管D1的阴极与电压控制电流源UCI的负极的连接点作为等效电路的阴极。
其中，所述电压控制电流源是一个随电压和温度变化的电流源；
优选地，该电压控制电流源可以是满足以下电学模型的电压控制电流源：
CUR＝i0*exp(ptc1*dtemp+ptc2*dtemp*dtemp)*exp((pvt2*dtemp*dtemp+pvt1*dtemp+pvt0)*(-vd))
其中，i0表示温度为27℃时电流源的饱和电流，ptc1表示温度为27℃时电流源的饱和电流的一阶温度系数；ptc2表示温度为27℃时电流源的饱和电流的二阶温度系数。pvt0表示温度为27℃时二极管反向压降的电压温度常数；pvt1表示温度为27℃时二极管反向压降的电压一阶温度系数；pvt2表示温度为27℃时二极管反向压降的电压二阶温度系数；dtemp是27℃的相对温度；-vd表示二极管的反向压降。
当然，在实际应用中并不限定使用满足上述电学模型的电压控制电流源，但是，使用满足上述电学模型的电压控制电流源将可以通过该电压控制电流源更好的体现肖特基二极管的反向漏电特性。
在本发明实施例的肖特基二极管的等效电路中，通过二极管体现肖特基二极管的二极管特性，通过电压控制电流源体现肖特基二极管反向漏电的电学特性，从而该等效电路可以较为精确的体现实际肖特基二极管的电学特性，从而可以作为肖特基二极管在仿真中的等效电路，根据肖特基二极管的等效电路中二极管以及电压控制电流源的电学模型进行肖特基二极管电学特性的较为精确的仿真，提高包含肖特基二极管的电路的仿真精度。
而且，对于该肖特基二极管的等效电路而言，通过采用普通的二极管并联电压控制电流源，从而通过二极管体现肖特基二极管的二极管特性，通过电压控制电流源体现肖特基二极管反向漏电的电学特性，使得在进行电路设计时，能够使用该肖特基二极管的等效电路替代实际的肖特基二极管，进行电路设计和构建。该肖特基二极管的等效电路仅包括普通的二极管和电压控制电流源，电学特性明确，易于判断；在进行电路设计时，通过该肖特基二极管的等效电路替代肖特基二极管，设计得到的电路易于评价和判断；而且，可以直接根据普通二极管对应的电学模型以及电压控制电流源对应的电学模型建立该肖特基二极管的等效电路的电学模型，从而易于建立包含该等效电路的实际电路的仿真模型，进行电路仿真，得到精确的仿真结果。
图2为本发明实施例肖特基二极管的等效电路在温度为27℃时的仿真结果，图3为本发明实施例肖特基二极管的等效电路在温度为125℃时的仿真结果；可以看出，该肖特基二极管的等效电路能够体现肖特基二极管的二极管特性以及反向漏电特性，能够替代现有的肖特基二极管。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种肖特基二极管的等效电路，其特征在于，包括：
二极管的阳极与电压控制电流源的正极连接，二极管的阴极与电压控制电流源的负极连接，二极管的阳极与电压控制电流源的正极的连接点作为肖特基二极管的等效电路的阳极，二极管的阴极与电压控制电流源的负极的连接点作为肖特基二极管的等效电路的阴极。
2.根据权利要求1所述的肖特基二极管的等效电路，其特征在于，所述电压控制电流源为：随电压和温度变化的电流源。
3.根据权利要求1或2所述的肖特基二极管的等效电路，其特征在于，所述电压控制电流源的电学模型为：
CUR＝i0*exp(ptc1*dtemp+ptc2*dtemp*dtemp)*exp((pvt2*dtemp*dtemp+pvt1*dtemp+pvt0)*(-vd))
其中，i0表示温度为27℃时电流源的饱和电流，ptc1表示温度为27℃时电流源的饱和电流的一阶温度系数；ptc2表示温度为27℃时电流源的饱和电流的二阶温度系数。pvt0表示温度为27℃时二极管反向压降的电压温度常数；pvt1表示温度为27℃时二极管反向压降的电压一阶温度系数；pvt2表示温度为27℃时二极管反向压降的电压二阶温度系数；dtemp是27℃的相对温度；-vd表示二极管的反向压降。
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