Um retificador Schottky "de 3 A", como o popular SS34 (3 A / 40 V, encapsulamento SMA), não entrega 3 A em qualquer condição — entrega 3 A na condição térmica exata que o fabricante descreve em letra pequena. A curva de derating térmico é o gráfico que traduz essa condição para o mundo real, e ignorá-la é uma das causas mais recorrentes de diodo falhando em campo depois de meses funcionando "normalmente" na bancada.
O que a curva de derating representa
A curva de derating mostra a corrente média direta permitida (IF(AV)) em função da temperatura — do ambiente (TA) ou do terminal (TL), conforme o fabricante. Ela é plana até uma certa temperatura e depois cai em rampa até zero na temperatura máxima de junção, tipicamente entre 125 °C e 150 °C para Schottky, conforme o fabricante.
A lógica por trás é simples: a junção aquece pela potência que o próprio diodo dissipa (aproximadamente IF(AV) · VF, mais a parcela reversa), através da resistência térmica do conjunto encapsulamento + placa. Quanto mais quente o ambiente, menos margem térmica sobra para a dissipação própria — logo, menos corrente. A rampa da curva é exatamente essa conta feita pelo fabricante, para a condição de montagem dele.
Por que Schottky exige atenção dobrada
Três características tornam o derating de Schottky mais delicado que o de um retificador convencional:
- Corrente de fuga reversa (IR) cresce de forma aproximadamente exponencial com a temperatura. Entre 25 °C e a junção máxima, o IR de um Schottky pode subir ordens de grandeza — o valor de datasheet a 25 °C é quase decorativo para quem opera quente. Em tensão reversa alta e temperatura alta, a potência reversa (VR · IR) deixa de ser desprezível.
- Risco de avalanche térmica reversa. Mais fuga → mais aquecimento → mais fuga. Se a resistência térmica do conjunto for alta e a tensão reversa ficar próxima do máximo em ambiente quente, esse laço de realimentação pode divergir. Por isso vários fabricantes publicam também curvas de derating de tensão reversa vs. temperatura — cheque se o seu ponto de operação está dentro delas.
- VF cai com a temperatura na região usual de corrente. Bom para a eficiência, ruim para paralelismo: o diodo mais quente rouba mais corrente. Paralelar Schottky sem acoplamento térmico entre eles (mesmo dissipador/ilha de cobre) é receita para desequilíbrio.
Lendo a curva na prática
Passo a passo com os pontos onde os erros acontecem:
- Identifique o eixo. Curva referida a TL (terminal) é mais generosa que referida a TA (ambiente) — e só vale se o seu layout mantiver o terminal naquela temperatura. Datasheets de diodos SMD assumem um pad de cobre específico (a nota de rodapé diz a área); menos cobre que isso desloca a curva inteira para baixo.
- Use a temperatura interna do equipamento, não a da sala. Dentro de um gabinete fechado com fonte, 50–70 °C de ambiente local é comum.
- Confira a forma de onda. IF(AV) é corrente média, mas as perdas dependem também do RMS e do pico — retificação capacitiva com picos estreitos dissipa mais que o mesmo valor médio em condução contínua. Fabricantes publicam curvas separadas por forma de onda ou fator de forma; use a mais próxima do seu caso.
- Lembre que VF de datasheet é medido a pulso. O teste pulsado evita autoaquecimento; em regime contínuo o comportamento térmico é responsabilidade do seu projeto.
Exemplo ilustrativo
Números redondos, apenas para mostrar o método — substitua pelos valores do datasheet do seu componente e do seu layout. Suponha um Schottky classe SS34 conduzindo 2 A médios com VF ≈ 0,45 V na sua corrente e temperatura de operação:
P ≈ 2 A × 0,45 V = 0,9 W
Para um SMA em FR-4, o RθJA realista fica tipicamente entre 60 e 110 °C/W dependendo da área de cobre — suponha 80 °C/W no seu layout:
ΔT = 0,9 W × 80 °C/W = 72 °C
Com ambiente interno de 60 °C, a junção estimada vai a 132 °C — acima do limite de 125 °C de muitos Schottky dessa classe e sem contar a potência reversa. O mesmo diodo que passou no teste de bancada a 25 °C (junção ≈ 97 °C) falha no gabinete quente. As soluções, em ordem de custo: mais cobre no pad, encapsulamento maior (SMB/SMC), diodo de classe de corrente maior, ou repensar a topologia (retificação síncrona).
O que conferir no datasheet
| Parâmetro | O que verificar |
|---|---|
| IF(AV) e sua condição | TA ou TL? Qual pad de cobre a nota de rodapé assume? |
| Curva de derating | Seu ponto (corrente, temperatura interna) está sob a curva com folga? |
| VF vs. IF vs. temperatura | Use o VF da sua corrente real, não o máximo da tabela |
| IR vs. temperatura e VR | Potência reversa em ambiente quente; margem contra avalanche térmica |
| TJ máxima | 125 °C e 150 °C convivem no mercado — não assuma |
| RθJA / RθJL | Condição de medição; ajuste para o seu cobre real |
Erros comuns
- Dimensionar pela corrente nominal do título ("3 A") ignorando a temperatura interna do produto.
- Copiar o pad de cobre mínimo do footprint sem reproduzir a área térmica assumida pelo datasheet.
- Ignorar a fuga reversa quente em barramentos próximos do VR máximo.
- Paralelar diodos sem acoplamento térmico entre eles.
- Validar só a 25 °C de bancada e nunca medir a placa dentro do gabinete fechado.
Conclusão
Curva de derating não é burocracia de datasheet: é o resumo térmico do componente. A leitura correta exige três números do seu projeto — corrente real, temperatura interna real e resistência térmica real do layout — e cinco minutos de conta. É barato. Falha de retificador em campo, com equipamento parado na linha do cliente, não é.
— Equipe Técnica FB Componentes