隨著無線裝置變得更加複雜,以及消費者需要更長的電池使用時間,製造商需要儘可能地省電。消耗相當大部分電量的一個領域是液晶顯示屏(LCD)螢幕的LED背光。為了驅動這些LED,使用升壓電路來將電池電壓升到足以克服LED正向電壓降的電壓電平。為升壓電路選擇恰當的肖特基二極體,可以幫助降低系統的總功率耗散。因此,根據總功耗效能而非器件各個引數來定義肖特基二極體,是一種更可取的方式。

　　過去,定義新肖特基二極體的主要引數是正向電壓及反向漏電流。影響這些規格引數的兩項主要因素是肖特基勢壘金屬及肖特基二極體接觸面積。由於這些引數均取決於相同的變數,就必須在這兩項引數之間進行折中取捨。正向電壓下降時,反向漏電流上升,反之亦然。由於業界已在不斷推動降低正向電壓,反向漏電流已經穩步上升。如今已經到達這樣一個點:進一步降低正向電壓就會導致反向漏電流更大程度的上升,使總功耗增大。此外,仍然常見人們認為正向電壓是影響功耗的主要因素,反向漏電流則沒那麼重要;而這不再必然是對的。例如,如果升壓轉換器的輸出電壓遠高於輸入電壓,就導致佔空比會極大。升壓轉換器的佔空比越大,肖特基二極體的反向偏置時間就越長。除了佔空比更大,升壓轉換器的輸出電流也會達10~40mA。這通常是升壓轉換器用於無線裝置的LED背光應用的案例。表1中比較了安森美半導體優化了升壓的肖特基二極體(器件1)與另一款市場上常見的低正向電壓肖特基二極體(器件2)。雖然器件2的正向電壓低24%,但功耗高39%。

　　其中,D為升壓轉換器的佔空比,PD為肖特基二極體功耗,Vout為升壓轉換器輸出電壓,Vin為升壓轉換器輸入電壓,IF為肖特基二極體平均正向電流,VF為電流為IF時的肖特基二極體正向電壓,IR為肖特基二極體在Vout電壓時的反向漏電流。

　　計算功耗的第一步是計算佔空比。表1中器件2的值將用於計算佔空比。在無線裝置中,輸入電壓/電池電壓可能低至2.5V。輸出電壓取決於LED的配置。一種常見的LED配置是單串10顆LED。白光LED的正向電壓約為3.3V。基於這個配置,輸出電壓就是33V。器件2在電流為10mA時的正向電壓為0.2V。在方程式1中代入這些值時,就得到佔空比為92.5%。這表示肖特基二極體將在92.5%的時間內為反向偏置,僅在7.5%的時間內正向偏置。現在用表1中的器件2的值來計算功耗。當器件反向偏置時,電壓為33V,漏電流約為100μA。器件反向偏置時的功耗就是3.3mW。現在來看看器件正向偏置的情況,電壓為200mV,電流為10mA。這就可以得到正向偏置功耗為2mW。當結合這些值以及各種偏置的百分比時,就可以發現反向偏置產生的功耗是3.05mW,正向偏置為0.15mW。這示例顯示,事實上大多數功耗是漏電流產生的。

　　上面的示例假定正向電流為10mA。重要的是記住,隨著正向電流上升,正向偏置條件下耗散的功率就會增加得越多。然而,反向偏置功耗仍保持不變。根據這情況,可以得出結論,系統設計人員需要更多的低輸出電流升壓轉換器而非大電流升壓換器中的肖特基二極體的漏電流,以將總功耗降至最低。

　　審視寬輸出電流範圍條件下的功耗,將進一步顯示出選擇恰當的升壓優化型肖特基二極體的重要性。圖2描繪了3個相同尺寸器件的功耗:低正向電壓(VF)肖特基、低反向漏電電流(IR)肖特基及升壓優化型肖特基。如上所述，低漏電電流(IR)肖特基及升壓優化型肖特基。如上所述,低漏電流器件在較低輸出電流時的功耗較低,但隨著電流上升,功耗更加快速地上升。當審視低正向電壓肖特基二極體時,高漏電流在低輸出電流時的影響非常明顯。然而,它的功耗曲線沒那麼陡峭,在較高輸出電流時的功耗變得比低漏電流器件低。升壓優化型肖特基二極體結合了前述兩種器件的優點,在低電流時擁有比低正向電壓器件高得多的效能,而在較高電流時仍繼續保持這樣的趨勢。它在低電流時並不比低漏電流器件優異,但在大電流時的省電效果明顯。此外,升壓優化型肖特基二極體顧及到了升壓轉換器中電感的大電流尖峰;而低漏電流器件在這些電流尖峰條件下的工作效能並不好。

　　低漏電流器件通常擁有比升壓優化型肖特基二極體或低正向電壓肖特基二極體更低的額定正向重複性峰值電流(IFRM)。低漏電流器件的正向電壓在電流高於額定直流電流時往往極快上升。反之,低漏電流器件無法像其他肖特基二極體一樣好地處理大電流尖峰。

　　根據功耗而非各個器件特性引數來定義肖特基二極體的重要性如今越來越高,因為在正向電壓與反向漏電流之間的折中取捨變得更顯眼。