Диодная сборка шоттки: Учебно-практический центр «Эксперт» — Учебно-практический центр «Эксперт»

Мощные диоды Шоттки 2ДШ2942 — Изделия с приемкой ВП АО «ФЗМТ»

Мощные диоды Шоттки 2ДШ2942 с приемкой ВП

Область применения

Кремниевые эпитаксиально — планарные мощные выпрямительные диоды с барьером Шоттки 2ДШ2942 и диодные сборки на их основе с общим катодом, с общим анодом, по схеме удвоения (далее по тексту — «диоды и диодные сборки») в беспотенциальных герметичных металлокерамических корпусах с планарными гибкими плоскими выводами, предназначенные для работы в устройствах преобразовательной техники и электроприводах аппаратуры специального назначения.

Категория качества диодов и диодных сборок — «ВП».

Классификация, основные параметры и размеры

Диоды изготавливают одного типа семи типономиналов в корпусах КТ-111А-1.02, семи типономиналов в корпусах КТ-111А-2.02 и семи типономиналов в корпусах ПБВК.432122.004.

Диодные сборки изготавливают трех типов двадцати одного типономинала в корпусах КТ-111А-1.02, двадцати одного типономинала в корпусах КТ-111А-2.02, двадцати одного типономинала в корпусах ПБВК.432122.004.

Диодные сборки с общим катодом относятся к первому типу, диодные сборки с общим анодом относятся ко второму типу, диодные сборки по схеме удвоения относятся к третьему типу.

Основные и классификационные характеристики диодов и диодных сборок приведены в таблице ниже.

Схемы разводки диодов и диодов в составе диодных сборок в корпусе, нумерация выводов корпуса приведены на рисунках ниже.

Диоды и диодные сборки изготавливаются в исполнении, предназначенные для ручной сборки (монтажа) аппаратуры.

Условное обозначение диодов и диодных сборок при заказе и в конструкторской документации другой продукции:

  • Диод 2ДШ2942А АЕЯР.432120.555ТУ.
  • Диодная сборка 2ДШ2942АС1 АЕЯР.432120.555ТУ.
  • Диод 2ДШ2942А1 АЕЯР.432120.555ТУ.
  • Диодная сборка 2ДШ2942АС11 АЕЯР.432120.555ТУ.
  • Диод 2ДШ2942А2 АЕЯР.432120.555ТУ.
  • Диодная сборка 2ДШ2942АС12 АЕЯР.432120.555ТУ.

Основные и классификационные параметры диодов и диодных сборок.

Условное обозначение Код ОТК Основные и классификационные параметры в нормальных климатических условиях1, буквенное обозначение, единица измерения, (режим измерения) Условное обозначение корпуса по ГОСТ 18472 Обозначение габаритного чертежа Обо­зна­че­ни­е схемы со­е­ди­не­ни­я2 Обозначение комплекта конструкторской документации
Uобр max, В Uпр, В Iпр, А Iобр, мА
Диоды
2ДШ2942А 6341315885 25 0,7 20 1,0 КТ-111А-1.02 ПБВК.432122.001ГЧ Д ПБВК.432122.001
2ДШ2942Б 6341315895 60
0,8
20 1,0 ПБВК.432122.001-01
2ДШ2942В 6341315905 80 0,9 20 1,0 ПБВК.432122.001-02
2ДШ2942Г 6341315915 100 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.001-03
2ДШ2942Д 6341315925 150 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.001-04
2ДШ2942Е 6341315935 200 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.001-05
2ДШ2942Ж 6341315945 300 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.001-06
2ДШ2942А1 6341320255 25 0,7 20 1,0 КТ-111А-2.02 ПБВК.432122.001ГЧ ПБВК.432122.002
2ДШ2942Б1 6341320265 60 0,8 20 1,0 ПБВК.432122.002-01
2ДШ2942В1 6341320275 80 0,9 20 1,0 ПБВК.432122.002-02
2ДШ2942Г1 6341320285 100 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.002-03
2ДШ2942Д1 6341320295 150 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.002-04
2ДШ2942Е1 6341320305 200 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.002-05
2ДШ2942Ж1 6341320315 300 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.002-06
2ДШ2942А2 6341316565 25 0,7 20 1,0 ПБВК.432122.001ГЧ ПБВК.432122.004
2ДШ2942Б2 6341316575 60 0,8 20 1,0 ПБВК.432122.004-01
2ДШ2942В2 6341316585 80 0,9 20 1,0 ПБВК.432122.004-02
2ДШ2942Г2 6341316595 100 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.004-03
2ДШ2942Д2 6341316605 150 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.004-04
2ДШ2942Е2 6341316615 200 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.004-05
2ДШ2942Ж2 6341316625 300 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.004-06
Сборки с общим катодом
2ДШ2942АС1 6341315955 25 0,7 20 1,0 КТ-111А-1.02 ПБВК.432122.001ГЧ ОК ПБВК.432122.001-10
2ДШ2942БС1 6341315965 60 0,8 20 1,0 ПБВК.432122.001-11
2ДШ2942ВС1 6341315975 80 0,9 20 1,0 ПБВК.432122.001-12
2ДШ2942ГС1 6341315985 100 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.001-13
2ДШ2942ДС1 6341315995 150 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.001-14
2ДШ2942ЕС1 6341316005 200 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.001-15
2ДШ2942ЖС1 6341316015 300 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.001-16
2ДШ2942АС11 6341320325 25 0,7 20 1,0 КТ-111А-2.02 ПБВК.432122.001ГЧ ПБВК.432122.002-10
2ДШ2942БС11 6341320335 60 0,8 20 1,0 ПБВК.432122.002-11
2ДШ2942ВС11
6341320345
80 0,9 20 1,0 ПБВК.432122.002-12
2ДШ2942ГС11 6341320355 100 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.002-13
2ДШ2942ДС11 6341320365 150 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.002-14
2ДШ2942ЕС11 6341320375 200 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.002-15
2ДШ2942ЖС11 6341320385 300 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.002-36
2ДШ2942АС12 6341320535 25 0,7 20 1,0 ПБВК.432122.001ГЧ ПБВК.432122.004-10
2ДШ2942БС12 6341320545 60 0,8 20 1,0 ПБВК.432122.004-11
2ДШ2942ВС12 6341320555 80 0,9 20 1,0 ПБВК.432122.004-12
2ДШ2942ГС12 6341320565 100 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.004-13
2ДШ2942ДС12 6341320575 150 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.004-14
2ДШ2942ЕС12 6341320585 200 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.004-15
2ДШ2942ЖС12 6341320595 300 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.004-16
Сборки с общим анодом
2ДШ2942АС2 6341316025 25 0,7 20 1,0 КТ-111А-1.02 ПБВК.432122.001ГЧ ОА ПБВК.432122.001-20
2ДШ2942БС2 6341316035 60 0,8 20 1,0 ПБВК.432122.001-21
2ДШ2942ВС2 6341316045 80 0,9 20 1,0 ПБВК.432122.001-22
2ДШ2942ГС2 6341316055 100 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.001-23
2ДШ2942ДС2 6341316065 150 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.001-24
2ДШ2942ЕС2 6341316075 200 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.001-25
2ДШ2942ЖС2 6341316085 300 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.001-26
2ДШ2942АС21 6341320395 25 0,7 20 1,0 КТ-111А-2.02 ПБВК.432122.001ГЧ ПБВК.432122.002-20
2ДШ2942БС21 6341320405 60 0,8 20 1,0 ПБВК.432122.002-21
2ДШ2942ВС21 6341320415
80
0,9 20 1,0 ПБВК.432122.002-22
2ДШ2942ГС21 6341320425 100 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.002-23
2ДШ2942ДС21 6341320435 150 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.002-24
2ДШ2942ЕС21 6341320445 200 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.002-25
2ДШ2942ЖС21 6341320455 300 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.002-26
2ДШ2942АС22 6341320605 25 0,7 20 1,0 ПБВК.432122.001ГЧ ПБВК.432122.004-20
2ДШ2942БС22 6341320615 60 0,8 20 1,0 ПБВК.432122.004-21
2ДШ2942ВС22 6341320625 80 0,9 20 1,0 ПБВК.432122.004-22
2ДШ2942ГС22 6341320635 100 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.004-23
2ДШ2942ДС22 6341320645 150 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.004-24
2ДШ2942ЕС22 6341320655 200 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.004-25
2ДШ2942ЖС22 6341320665 300 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.004-26
Сборки по схеме удвоения
2ДШ2942АС3 6341316095 25 0,7 20 1,0 КТ-111А-1.02 ПБВК.432122.001ГЧ СУ ПБВК.432122.001-30
2ДШ2942БС3 6341316105 60 0,8 20 1,0 ПБВК.432122.001-31
2ДШ2942ВС3 6341316115 80 0,9 20 1,0 ПБВК.432122.001-32
2ДШ2942ГС3 6341316125 100 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.001-33
2ДШ2942ДС3 6341316135 150 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.001-34
2ДШ2942ЕС3 6341316145 200 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.001-35
2ДШ2942ЖС3 6341316155 300 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.001-36
2ДШ2942АС31 6341320465 25 0,7 20 1,0 КТ-111А-2.02 ПБВК.432122.001ГЧ ПБВК.432122.002-30
2ДШ2942БС31 6341320475 60 0,8 20 1,0 ПБВК.432122.002-31
2ДШ2942ВС31 6341320485 80 0,9 20 1,0 ПБВК.432122.002-32
2ДШ2942ГС31 6341320495 100 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.002-33
2ДШ2942ДС31 6341320505 150 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.002-34
2ДШ2942ЕС31 6341320515 200 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.002-35
2ДШ2942ЖС31 6341320525 300 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.002-36
2ДШ2942АС32 6341320675 25 0,7 20 1,0 ПБВК.432122.001ГЧ СУ ПБВК.432122.004-30
2ДШ2942БС32 6341320685 60 0,8 20 1,0 ПБВК.432122.004-31
2ДШ2942ВС32 6341320695 80 0,9 20 1,0 ПБВК.432122.004-32
2ДШ2942ГС32 6341320705 100 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.004-33
2ДШ2942ДС32 6341320715 150 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.004-34
2ДШ2942ЕС32 6341320725 200 1,0 20 1,0 ПБВК.432122.004-35
2ДШ2942ЖС32 6341320735 300 1,0 15 1,0 ПБВК.432122.004-36

Примечания:

  1. Параметры диодов А1—Ж1, А2—Ж2 и диодов в составе диодных сборок АС1—ЖС1, АС11—ЖС11, АС12—ЖС12, АС2—ЖС2, АС21—ЖС21, АС22—ЖС22, АС3—ЖС3, АС31—ЖС31, АС32—ЖС32 соответствуют параметрам одиночных диодов с индексами А—Ж.
  2. Обозначение схемы соединения:
    Д — диод.
    ОК — диодная сборка из двух диодов с общим катодом.
    ОА — диодная сборка из двух диодов с общим анодом.
    СУ — диодная сборка из двух последовательно соединенных диодов — схема удвоения.

Справочные данные диодов и диодных сборок.

Подбор диодов шоттки по параметрам. Диодные сборки шоттки в компьютерных блоках питания

Во время сборки блоков питания и преобразователей напряжения для автомобильных усилителей часто возникает проблема с выпрямлением тока с трансформатора. Раздобыть мощные импульсные диоды довольно серьезная проблема, поэтому решил напечатать статью, в которой приводится полный перечень и парметры мощных диодов Шоттки. Некоторое время назад лично у меня возникла проблема с выпрямителем преобразователя для авто усилителя. Преобразователь довольно мощный (500-600 ватт), частота выходного напряжения 60кГц, любой распространенный диод, который можно найти в старом хламе, сразу сгорит, как спичка. Единственным доступным вариантом в то время были отечественные КД213А. Диоды достаточно хорошие, держат до 10 Ампер, рабочая частота в пределах 100кГц, но и они под нагрузкой страшно перегревались.

На самом деле мощные диоды можно найти почти у каждого. Компьютерный БП является , который питает целый компьютер. Как правило их делают с мощностью от 200 ватт до 1кВт и более, а поскольку компьютер питается от постоянного тока, значит в блоке питания должен быть выпрямитель. В современных блоках питания для выпрямления напряжения используют мощные диодные сборки Шоттки — именно у них минимальный спад напряжения на переходе и возможность работы в импульсных схемах, где рабочая частота намного выше сетевых 50 Герц. Недавно на халяву принесли несколько блоков питания, откуда и были сняты диоды для этого небольшого обзора. В компьютерных блоках питания можно найти самые разные диодные сборки, единичных диодов тут почти не бывает — в одном корпусе два мощных диода, часто (почти всегда) с общим катодом. Вот некоторые из них:

D83-004 (ESAD83-004) — Мощная сборка из диодов Шоттки, обратное напряжение 40 Вольт, допустимый ток 30А, в импульсном режиме до 250А — пожалуй, один из самых мощных диодов, который можно встретить в компьютерных блоках питания.



STPS3045CW — Сдвоенный диод Шоттки, ток выпрямленный 15A, прямое напряжение 570мВ, обратный ток утечки 200мкА, напряжение обратное постоянное 45 Вольт.


Основные диоды Шоттки, которые встречаются в блоках питания

Шоттки TO-220 SBL2040CT 10A x 2 =20A 40V Vf=0.6V при 10A
Шоттки TO-247 S30D40 15A x 2 =30A 40V Vf=0.55V при 15A
Ультрафаст TO-220 SF1004G 5A x 2 =10A 200V Vf=0.97V при 5A
Ультрафаст TO-220 F16C20C 8A x 2 =16A 200V Vf=1.3V при 8A
Ультрафаст SR504 5A 40V Vf=0.57
Шоттки TO-247 40CPQ060 20A x 2 =40A 60V Vf=0.49V при 20A
Шоттки TO-247 STPS40L45C 20A x 2 =40A 45V Vf=0.49V
Ультрафаст TO-247 SBL4040PT 20A x 2 =40A 45V Vf=0.58V при 20A
Шоттки TO-220 63CTQ100 30A x 2 =60A 100 Vf=0.69V при 30A
Шоттки TO-220 MBR2545CT 15A x 2 =30A 45V Vf=0.65V при 15A
Шоттки TO-247 S60D40 30A x 2 =60A 40-60V Vf=0.65V при 30A
Шоттки TO-247 30CPQ150 15A x 2 =30A 150V Vf=1V при 15A
Шоттки TO-220 MBRP3045N 15A x 2 =30A 45V Vf=0.65V при 15A
Шоттки TO-220 S20C60 10A x 2 =20A 30-60V Vf=0.55V при 10A
Шоттки TO-247 SBL3040PT 15A x 2 =30A 30-40V Vf=0.55V при 15A
Шоттки TO-247 SBL4040PT 20A x 2 =40A 30-40V Vf=0.58V при 20A
Ультрафаст TO-220 U20C20C 10A x 2 =20A 50-200V Vf=0.97V при 10A

Существуют и современные отечественные диодные сборки на большой ток. Вот их маркировка и внутренняя схема:



Также выпускаются , которые можно использовать например в БП ламповых усилителей и другой аппаратуры с повышенным питанием. Список приведён ниже:


Высоковольтные силовые диоды Шоттки с напряжением до 1200 В

Хотя более предпочтительным является применение диодов Шоттки в низковольтных мощных выпрямителях с выходными напряжениями в пару десятков вольт, на высоких частотах переключения.

К многочисленному семейству полупроводниковых диодов названных по фамилиям учёных, которые открыли необычный эффект, можно добавить ещё один. Это диод Шоттки.

Немецкий физик Вальтер Шоттка открыл и изучил так называемый барьерный эффект возникающий при определённой технологии создания перехода металл-полупроводник.

Основной «фишкой» диода Шоттки является то, что в отличие от обычных диодов на основе p-n перехода, здесь используется переход металл-полупроводник, который ещё называют барьером Шоттки. Этот барьер, так же, как и полупроводниковый p-n переход, обладает свойством односторонней электропроводимости и рядом отличительных свойств.

В качестве материала для изготовления диодов с барьером Шоттки преимущественно используется кремний (Si) и арсенид галлия (GaAs), а также такие металлы как золото, серебро, платина, палладий и вольфрам.

На принципиальных схемах диод Шоттки изображается вот так.

Как видим, его изображение несколько отличается от обозначения обычного полупроводникового диода .

Кроме такого обозначения на схемах можно встретить и изображение сдвоенного диода Шоттки (сборки).

Сдвоенный диод – это два диода смонтированных в одном общем корпусе. Выводы катодов или анодов у них объединены. Поэтому такая сборка, как правило, имеет три вывода. В импульсных блоках питания обычно применяются сборки с общим катодом.

Так как два диода размещены в одном корпусе и выполнены в едином технологическом процессе, то их параметры очень близки. Поскольку они размещены в едином корпусе, то и температурный режим их одинаков. Это увеличивает надёжность и срок службы элемента.

У диодов Шоттки есть два положительных качества: весьма малое прямое падение напряжения (0,2-0,4 вольта) на переходе и очень высокое быстродействие.

К сожалению, такое малое падение напряжения проявляется при приложенном напряжении не более 50-60 вольт. При дальнейшем его повышении диод Шоттки ведёт себя как обычный кремниевый выпрямительный диод. Максимальное обратное напряжение для Шоттки обычно не превышает 250 вольт, хотя в продаже можно встретить образцы, рассчитанные и на 1,2 киловольта (VS-10ETS12-M3).

Так, сдвоенный диод Шоттки (Schottky rectifier) 60CPQ150 рассчитан на максимальное обратное напряжение 150V, а каждый из диодов сборки способен пропустить в прямом включении 30 ампер!

Также можно встретить образцы, выпрямленный за полупериод ток которых может достигать 400А максимум! Примером может служит модель VS-400CNQ045.

Очень часто в принципиальных схемах сложное графическое изображение катода попросту опускают и изображают диод Шоттки как обычный диод. А тип применяемого элемента указывают в спецификации.

К недостаткам диодов с барьером Шоттки можно отнести то, что даже при кратковременном превышении обратного напряжения они мгновенно выходят из строя и главное необратимо. В то время как кремниевые силовые вентили после прекращения действия превышенного напряжения прекрасно самовосстанавливаются и продолжают работать. Кроме того обратный ток диодов очень сильно зависит от температуры перехода. На большом обратном токе возникает тепловой пробой.

К положительным качествам диодов Шоттки кроме высокого быстродействия, а, следовательно, малого времени восстановления можно отнести малую ёмкость перехода (барьера), что позволяет повысить рабочую частоту. Это позволяет использовать их в импульсных выпрямителях на частотах в сотни килогерц. Очень много диодов Шоттки находят своё применение в интегральной микроэлектронике. Выполненные по нано технологии диоды Шоттки входят в состав интегральных схем, где они шунтируют переходы транзисторов для повышения быстродействия.

В радиолюбительской практике прижились диоды Шоттки серии 1N581x (1N5817, 1N5818, 1N5819). Все они рассчитаны на максимальный прямой ток (I F(AV) ) – 1 ампер и обратное напряжение (V RRM ) от 20 до 40 вольт. Падение напряжения (V F ) на переходе составляет от 0,45 до 0,55 вольт. Как уже говорилось, прямое падение напряжения (Forward voltage drop ) у диодов с барьером Шоттки очень мало.

Также достаточно известным элементом является 1N5822. Он рассчитан на прямой ток в 3 ампера и выполнен в корпусе DO-201AD.

Также на печатных платах можно встретить диоды серии SK12 – SK16 для поверхностного монтажа . Они имеют довольно небольшие размеры. Несмотря на это SK12-SK16 выдерживают прямой ток до 1 ампера при обратном напряжении 20 – 60 вольт. Прямое падение напряжения составляет 0,55 вольт (для SK12, SK13, SK14) и 0,7 вольт (для SK15, SK16). Также на практике можно встретить диоды серии SK32 – SK310, например, SK36 , который рассчитан на прямой ток 3 ампера.

Применение диодов Шоттки в источниках питания.

Диоды Шоттки активно применяются в блоках питания компьютеров и импульсных стабилизаторах напряжения . Среди низковольтных питающих напряжений самыми сильноточными (десятки ампер) являются напряжения +3,3 вольта и +5,0 вольт. Именно в этих вторичных источниках питания и используются диоды с барьером Шоттки. Чаще всего используются трёхвыводные сборки с общим катодом. Именно применение сборок может считаться признаком высококачественного и технологичного блока питания.

Выход из строя диодов Шоттки одна из наиболее часто встречающихся неисправностей в импульсных блоках питания. У него может быть два «дохлых» состояния: чистый электрический пробой и утечка. При наличии одного из этих состояний блок питания компьютера блокируется, так как срабатывает защита. Но это может происходить по-разному.

В первом случае все вторичные напряжения отсутствуют. Защита заблокировала блок питания. Во втором случае вентилятор «подёргивается» и на выходе источников питания периодически то появляются пульсации напряжения, то пропадают.

То есть схема защиты периодически срабатывает, но полной блокировки источника питания при этом не происходит. Диоды Шоттки гарантированно вышли из строя, если радиатор, на котором они установлены, разогрет очень сильно до появления неприятного запаха. И последний вариант диагностики связанный с утечкой: при увеличении нагрузки на центральный процессор в мультипрограммном режиме блок питания самопроизвольно отключается.

Следует иметь в виду, что при профессиональном ремонте блока питания после замены вторичных диодов, особенно с подозрением на утечку, следует проверить все силовые транзисторы выполняющие функцию ключей и наоборот: после замены ключевых транзисторов проверка вторичных диодов является обязательной процедурой. Всегда необходимо руководствоваться принципом: беда одна не приходит.

Проверка диодов Шоттки мультиметром.

Проверить диод Шоттки можно с помощью рядового мультиметра. Методика такая же, как и при проверке обычного полупроводникового диода с p-n переходом. Но и тут есть подводные камни. Особенно трудно проверить диод с утечкой. Прежде всего, элемент необходимо выпаять из схемы для более точной проверки. Достаточно легко определить полностью пробитый диод. На всех пределах измерения сопротивления неисправный элемент будет иметь бесконечно малое сопротивление, как в прямом, так и в обратном включении. Это равносильно короткому замыканию.

Сложнее проверить диод с подозрением на «утечку». Если проводить проверку мультиметром DT-830 в режиме «диод», то мы увидим совершенно исправный элемент. Можно попробовать измерить в режиме омметра его обратное сопротивление. На пределе «20кОм» обратное сопротивление определяется как бесконечно большое. Если же прибор показывает хоть какое-то сопротивление, допустим 3 кОм, то этот диод следует рассматривать как подозрительный и менять на заведомо исправный. Стопроцентную гарантию может дать полная замена диодов Шоттки по шинам питания +3,3V и +5,0V.

Где ещё в электронике используются диоды Шоттки? Их можно обнаружить в довольно экзотических приборах, таких как приёмники альфа и бета излучения, детекторах нейтронного излучения, а в последнее время на барьерных переходах Шоттки собирают панели солнечных батарей. Так, что они питают электроэнергией и космические аппараты.

Диоды Шоттки или более точно — диоды с барьером Шоттки — это полупроводниковые приборы, выполненные на базе контакта металл-полупроводник, в то время как в обычных диодах используется полупроводниковый p-n-переход.

Диод Шоттки обязан своим названием и появлением в электронике немецкому физику изобретателю Вальтеру Шоттки, который в 1938 году, изучая только что открытый барьерный эффект, подтвердил выдвинутую ранее теорию, согласно которой хоть эмиссии электронов из металла и препятствует потенциальный барьер, но по мере увеличения прикладываемого внешнего электрического поля этот барьер будет снижаться. Вальтер Шоттки открыл этот эффект, который затем и назвали эффектом Шоттки, в честь ученого.

Исследуя контакт металла и полупроводника можно видеть, что если вблизи поверхности полупроводника имеется область обедненная основными носителями заряда, то в области контакта этого полупроводника с металлом со стороны полупроводника образуется область пространственного заряда ионизированных акцепторов и доноров, при этом реализуется блокирующий контакт — тот самый барьер Шоттки. В каких условиях возникает этот барьер? Ток термоэлектронной эмиссии с поверхности твердого тела определяет уравнение Ричардсона:

Создадим условия, когда при контакте полупроводника, например n-типа, с металлом термодинамическая работа выхода электронов из металла была бы больше, чем термодинамическая работа выхода электронов из полупроводника. В таких условиях, в соответствии с уравнением Ричардсона, ток термоэлектронной эмиссии с поверхности полупроводника окажется больше, чем ток термоэлектронной эмиссии с поверхности металла:

В начальный момент времени, при контакте названных материалов, ток от полупроводника в металл превысит обратный ток (из металла в полупроводник), в результате чего в приповерхностных областях как полупроводника, так и металла — станут накапливаться объемные заряды — положительные в полупроводнике и отрицательные — в металле. В контактной области возникнет электрическое поле, образованное этими зарядами, и будет иметь место изгиб энергетических зон.

Под действием поля термодинамическая работа выхода для полупроводника возрастет, и возрастание будет происходить до тех пор, пока в контактной области не уравняются термодинамические работы выхода, и соответствующие им токи термоэлектронной эмиссии применительно к поверхности.

Картина перехода к равновесному состоянию с формированием потенциального барьера для полупроводника p-типа и металла аналогична рассмотренному примеру с полупроводником n-типа и металла. Роль внешнего напряжения — регулировка высоты потенциального барьера и напряженности электрического поля в области пространственного заряда полупроводника.

На рисунке выше представлены зонные диаграммы различных этапов формирования барьера Шоттки. В условиях равновесия в области контакта токи термоэлектронной эмиссии выравнялись, вследствие эффекта поля возник потенциальный барьер, высота которого равна разности термодинамических работ выхода: φк = ФМе — Фп/п.

Очевидно, вольт-амперная характеристика для барьера Шоттки получается несимметричной. В прямом направлении ток растет по экспоненте вместе с ростом прикладываемого напряжения. В обратном направлении ток не зависит от напряжения. В обоих случаях ток обусловлен электронами в качестве основных носителей заряда.

Диоды Шоттки поэтому отличаются быстродействием, ведь в них исключены диффузные и рекомбинационные процессы, требующие дополнительного времени. С изменением числа носителей и связана зависимость тока от напряжения, ибо в процессе переноса заряда участвуют эти носители. Внешнее напряжение меняет число электронов, способных перейти с одной стороны барьера Шоттки на другую его сторону.

Вследствие технологии изготовления и на основе описанного принципа действия, — диоды Шоттки имеют малое падение напряжения в прямом направлении, значительно меньшее чем у традиционных p-n-диодов.

Здесь даже малый начальный ток через контактную область приводит к выделению тепла, которое затем способствует появлению дополнительных носителей тока. При этом отсутствует инжекция неосновных носителей заряда.

У диодов Шоттки поэтому отсутствует диффузная емкость, поскольку нет неосновных носителей, и как следствие — быстродействие достаточно высокое по сравнению с полупроводниковыми диодами. Получается подобие резкого несимметричного p-n-перехода.

Таким образом, прежде всего диоды Шоттки — это СВЧ-диоды различного назначения: детекторные, смесительные, лавинно-пролетные, параметрические, импульсные, умножительные. Диоды Шоттки можно применять в качестве приемников излучения, тензодатчиков, детекторов ядерного излучения, модуляторов света, и наконец — выпрямителей высокочастотного тока.

Обозначение диода Шоттки на схемах

Диоды Шоттки сегодня

На сегодняшний день диоды Шоттки распространены весьма широко в электронных устройствах. На схемах они изображаются по иному, чем обычные диоды. Часто можно встретить сдвоенные выпрямительные диоды Шоттки, выполненные в трехвыводном корпусе свойственном силовым ключам. Такие сдвоенные конструкции содержат внутри два диода Шоттки, объединенные катодами или анодами, чаще — катодами.

Диоды в сборке имеют очень близкие параметры, поскольку каждая такая сборка изготавливается единым технологическим циклом, и в итоге их рабочий температурный режим одинаков, соответственно выше и надежность. Прямое падение напряжения 0,2 — 0,4 вольта наряду с высоким быстродействием (единицы наносекунд) — несомненные преимущества диодов Шоттки перед p-n-собратьями.

Особенность барьера Шоттки в диодах, применительно к малому падению напряжения, проявляется при приложенных напряжениях до 60 вольт, хотя быстродействие остается непоколебимым. Сегодня диоды Шоттки типа 25CTQ045 (на напряжение до 45 вольт, на ток до 30 ампер для каждого из пары диодов в сборке) можно встретить во многих импульсных источниках питания, где они служат в качестве силовых выпрямителей для токов частотой до нескольких сотен килогерц.

Нельзя не затронуть тему недостатков диодов Шоттки, они конечно есть, и их два. Во-первых, кратковременное превышение критического напряжения мгновенно выведет диод из строя. Во-вторых, температура сильно влияет на максимальный обратный ток. При очень высокой температуре перехода диод просто пробьет даже при работе под номинальным напряжением.

Ни один радиолюбитель не обходится без диодов Шоттки в своей практике. Здесь можно отметить наиболее популярные диоды: 1N5817, 1N5818, 1N5819, 1N5822, SK12, SK13, SK14. Эти диоды есть как в выводном исполнении, так и в SMD. Главное, за что радиолюбители их так ценят — высокое быстродействие и малое падение напряжения на переходе — максимум 0,55 вольт — при невысокой цене данных компонентов.

Редкая печатная плата обходится без диодов Шоттки в том или ином назначении. Где-то диод Шоттки служит в качестве маломощного выпрямителя для цепи обратной связи, где-то — в качестве стабилизатора напряжения на уровне 0,3 — 0,4 вольт, а где-то является детектором.

В приведенной таблице вы можете видеть параметры наиболее распространенных сегодня маломощных диодов Шоттки.

Диод Шоттки еще одна разновидность типичного полупроводникового диода, его отличительная особенность это малое падение напряжения при прямом включении. Название свое он получил в честь немецкого физика изобретателя Вальтера Шоттки. В этих диодах в роли потенциального барьера применяется переход металл-полупроводник, а не p-n переход. Допустимое обратное напряжение диодов Шоттки обычно около 1200 вольт, например CSD05120 и его аналоги, на практике они используются в низковольтных цепях при обратном напряжении до нескольких десятков вольт.

На принципиальных схемах они обозначается почти как диод, мотри рисунок выше, но с небольшими графическими отличиями, кроме того достаточно часто попадаются сдвоенные диоды-шоттки.

Сдвоенный диод Шоттки – это два отдельных элемента собранных в одном общем корпусе причем выводы катодов или анодов этих компонентов объединены. Поэтому сдвоенный диод, обычно трех выводной. В импульсных и компьютерных блоках питания можно достаточно часто увидеть сдвоенные диоды Шоттки с общим катодом.

Так как оба диода размещены в едином корпусе и собраны при одинаковом технологическом процессе, то их технические параметры почти идентичны. При подобном размещение в одном корпусе, во время работе они будут находится в одном температурном режиме, а это один из главный факторов увеличения надежность работы устройства в целом.

Достоинства


Падение напряжения на диоде при прямом включении всего 0,2-0,4 вольт, в то время, как на типовых кремниевых диодах, этот параметр составляет 0,6-0,7 вольта. Такое низкое падение напряжения на полупроводнике, при прямом включении, свойственно только диодам Шоттки с обратным напряжением максимум десятки вольт, но в случае повышения уровня приложенного напряжения, падение напряжения на диоде Шоттки уже сопоставимо с кремниевым диодом, что достаточно сильно ограничивает использование диодов Шоттки в современной электронике.
Теоретически любой диод Шоттки может обладает малой емкостью барьера. Отсутствие в явном виде классического p-n перехода позволяет существенно увеличить рабочую частоту прибора. Этот параметр нашел широкое применение в производстве интегральных микросхем, где диодами Шоттки шунтируют переходы транзисторов, используемых в роле логических элементов. В силовой электронике важен другой параметр диодов Шоттки, а именно, низкое время восстановления дает возможность использовать силовые выпрямители на частоты от сотни кГц и выше. Например, радиокомпонент MBR4015 (на 15 В и 40 А), используется для выпрямления ВЧ напряжения, а его время восстановления всего 10 кВ/мкс.
Благодаря указанным выше положительным свойствам, выпрямители построенные на диодах Шоттки отличаются от выпрямителей на стандартных диодах более низким уровнем помех, поэтому их применяют в аналоговых вторичных блоках питания.

Минусы


В случае краткосрочного превышении допустимого уровня обратного напряжения диод Шоттки выходит из строя, в отличие от типовых кремниевых диодов, которые просто перейдут в режим обратимого пробоя, при условии, что рассеиваемая мощность кристалла не выше допустимых значений, а после снижения напряжения диод полностью восстанавливает свои характеристики.
Диодам Шоттки свойственны более высокие значения обратных токов, увеличивающиеся с ростом температуры кристалла и в случае неудовлетворительных условий работы теплоотвода при работе с высокими токами приводят к тепловому пробою радиокомпонента.

Диоды Шоттки, как я уже отметил выше, активно используются в компьютерных блоках питания и импульсных стабилизаторах напряжения. Они используются в низковольтных и сильноточных частях схемы компьютерных ИБП на + 3,3 вольта и + 5,0 вольт. Чаще всего применяются сдвоенные диоды с общим катодом. Именно использование сдвоенных диодов считаться признаком высококачественного .

Сгоревший диод Шоттки одна из наиболее типовых неисправностей при . У диода может быть два нерабочих состояния: электрический пробой и утечка на корпус. При любом из этих состояний ИБП блокируется благодаря встроенной схеме защиты.

В случае электрического пробоя все вторичные напряжения в блоке питания отсутствуют. Во случае утечки вентилятор компьютерного БП может «подёргиваться» и на выходе могут появляются пульсации выходного напряжения, периодически пропадающие. То есть модуль защиты периодически срабатывает, но полной блокировки не происходит. Диоды Шоттки 100% сгорели, если радиатор, на котором они закреплены, очень теплый или сильно пованивает горелым от них.

Следует сказать пару слов о том, что при ремонте ИБП после замены диодов, особенно с подозрением на утечку на корпус, следует прозвонить все силовые транзисторы работающие в ключевом режиме. А также в случае замены ключевых транзисторов проверка диодов является обязательной и строго необходимой.

Методика проверки диода Шоттки такая же, как и стандартного типового диода. Но и тут есть небольшие отличия. Очень трудно проверить диод этого типа уже впаянный в схему. Поэтому, сборку или отдельный элемент необходимо сначала демонтировать из схемы для проверки. Достаточно просто можно определить полностью пробитый элемент. На всех пределах измерения сопротивления, мультиметр отобразит в обе стороны бесконечно низкое сопротивление или короткое замыкание.

Сложнее проверить с подозрением на утечку. Если проводить проверку типичным мультиметром, например DT-830 в режиме «диода» то мы увидим исправный компонент. Однако если сделать измерение в режиме омметра, то обратное сопротивление на пределе «20 кОм» определяется как бесконечно огромное (1). Если же элемент показывает какое-то сопротивление, например 5 кОм, то этот диод лучше считать подозрительный и заменить на точно работоспособный. Иногда лучше сразу заменить диодов Шоттки по шинам +3,3V и +5,0V в компьютерном ИБП.

Их иногда используют в приемники альфа и бета излучения (дозиметрах), фиксаторах нейтронного излучения, а кроме того на барьерных переходах Шоттки собирают панели солнечных батарей которые питают электроэнергией космические аппараты бороздящие просторы нашей необъятной вселенной.

Упаковка: В блистр-ленте на катушке диаметром 180 мм по 3000 диодных сборок в SOT323 и по 3000 в корпусе SOT23.

Диоды Шоттки от 1 Ампера

Маркировка диода Шоттки Макс. обратное напряжение Макс. ток Имп. прямой ток Макс. прямое напряжение Максимальный обратный ток Тип корпуса диода Характеристики диода Склад Заказ
SM5819 40В 25A 0,6В 1,0мА при 25°С и 10мА при 100°С MELF SS14 40В 30А 0,5В SMA SS16 60В 30А 0,7В 0,5мА при 25°С и 50мА при 100°С SMA S100 100В 30А 0,85В 0,5мА при 25°С и 20мА при 100°С SMA MS120 200В 30А 0,9В 0,002мА при 25°С и 20мА при 125°С SMA SR24 40В 50A 0,5В SMA SR26 60В 50A 0,7В 0,5 мАпри 25°С и 20мА при 100°С SMA SX34 (SK34А) 40В 80А 0,5В 0,2мА при 25°С и 20мА при 100°С SMA SX36 60В 80А 0,75В 0,1мА при 25°С и 20мА при 100°С SMA SK34 40В 100А 0,5В 0,5 мА при 25°С и 20мА при 100°С SMC MB310 (SK39 PanJit) 100В 100А 0,8В 0,05мА при 25°С и 20мА при 100°С SMC MB510 (SK59 PanJit) 100В 100А 0,8В 0,05мА при 25°С и 10мА при 100°С SMC SVC10120VB 120В 10А 200А 0,79В 0,010мА TO-277B
Купить
Упаковка: В блистр-ленте на катушке диаметром 330 мм по 5000 диодов Шоттки в TO-277B и MELF, по 3000 в SMC. В блистр-ленте на катушке диаметром 180 мм по 1800 диодов Шоттки в SMA.

Быстрые диоды Шоттки

Упаковка: В блистр-ленте на катушке диаметром 180 мм по 3000 диодов Шоттки в SOD123FL.

Сборка диодов шоттки

Основные типы и параметры современных диодных сборок Шоттки, которые используются в выпрямителях мощных импульсных источников питания. Во время сборки блоков питания и преобразователей напряжения для автомобильных усилителей часто возникает проблема с выпрямлением тока с трансформатора. Раздобыть мощные импульсные диоды довольно серьезная проблема, поэтому решил напечатать статью, в которой приводится полный перечень и парметры мощных диодов Шоттки. Некоторое время назад лично у меня возникла проблема с выпрямителем преобразователя для авто усилителя. Преобразователь довольно мощный ватт , частота выходного напряжения 60кГц, любой распространенный диод, который можно найти в старом хламе, сразу сгорит, как спичка. Единственным доступным вариантом в то время были отечественные КДА.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: #00076 — 60CTQ150 Диод Schottky из Китая

Информация о компании:


Для самодельных схем, радиолюбители частенько применяют выпрямительные мосты на диодах Шоттки. Использование диодов Шоттки в мостах обусловлено низким падением напряжения на диоде, что влечет за собой меньшие потери на мосту и снижает его нагрев.

Большинство диодов Шоттки выпускаются сдвоенными, в корпусах с общим катодом, и сборка моста из такого диода вводит новичка в тупик. Сегодня мы рассмотрим, какими способами можно собрать диодный мост из диодов Шоттки. Самый простой способ собрать мост на диодах Шоттки — соединить аноды диодной сборки и получить со сдвоенного диода обычный. Такой вариант позволит использовать по полной оба диода каждой диодной сборки. Подбирая диоды Шоттки для моста, нужно учитывать, что производители указывают максимальный ток диодной сборки, а не каждого диода, который в нее входит.

Если параметры используемых диодных сборок позволяют, можно немного сэкономить и построить диодный мост всего из трех диодов Шоттки. Необходимо иметь в наличии диод с общим катодом и с общим анодом.

Купить диоды Шоттки с общим анодом крайне тяжело, они очень редко встречаются в продаже. Если все же получилось их приобрести, схема моста будет выглядеть вот так. К многочисленному семейству полупроводниковых диодов названных по фамилиям учёных, которые открыли необычный эффект, можно добавить ещё один.

Это диод Шоттки. Немецкий физик Вальтер Шоттка открыл и изучил так называемый барьерный эффект возникающий при определённой технологии создания перехода металл-полупроводник. Этот барьер, так же, как и полупроводниковый p-n переход, обладает свойством односторонней электропроводимости и рядом отличительных свойств.

В качестве материала для изготовления диодов с барьером Шоттки преимущественно используется кремний Si и арсенид галлия GaAs , а также такие металлы как золото, серебро, платина, палладий и вольфрам. Как видим, его изображение несколько отличается от обозначения обычного полупроводникового диода. Кроме такого обозначения на схемах можно встретить и изображение сдвоенного диода Шоттки сборки.

Сдвоенный диод — это два диода смонтированных в одном общем корпусе. Выводы катодов или анодов у них объединены. Поэтому такая сборка, как правило, имеет три вывода. В импульсных блоках питания обычно применяются сборки с общим катодом. Так как два диода размещены в одном корпусе и выполнены в едином технологическом процессе, то их параметры очень близки. Поскольку они размещены в едином корпусе, то и температурный режим их одинаков. Это увеличивает надёжность и срок службы элемента.

У диодов Шоттки есть два положительных качества: весьма малое прямое падение напряжения 0,,4 вольта на переходе и очень высокое быстродействие. К сожалению, такое малое падение напряжения проявляется при приложенном напряжении не более вольт. При дальнейшем его повышении диод Шоттки ведёт себя как обычный кремниевый выпрямительный диод.

Максимальное обратное напряжение для Шоттки обычно не превышает вольт, хотя в продаже можно встретить образцы, рассчитанные и на 1,2 киловольта VSETSM3. Так, сдвоенный диод Шоттки Schottky rectifier 60CPQ рассчитан на максимальное обратное напряжение V, а каждый из диодов сборки способен пропустить в прямом включении 30 ампер!

Также можно встретить образцы, выпрямленный за полупериод ток которых может достигать А максимум! Очень часто в принципиальных схемах сложное графическое изображение катода попросту опускают и изображают диод Шоттки как обычный диод.

А тип применяемого элемента указывают в спецификации. К недостаткам диодов с барьером Шоттки можно отнести то, что даже при кратковременном превышении обратного напряжения они мгновенно выходят из строя и главное необратимо. В то время как кремниевые силовые вентили после прекращения действия превышенного напряжения прекрасно самовосстанавливаются и продолжают работать.

Кроме того обратный ток диодов очень сильно зависит от температуры перехода. На большом обратном токе возникает тепловой пробой. К положительным качествам диодов Шоттки кроме высокого быстродействия, а, следовательно, малого времени восстановления можно отнести малую ёмкость перехода барьера , что позволяет повысить рабочую частоту. Это позволяет использовать их в импульсных выпрямителях на частотах в сотни килогерц.

Очень много диодов Шоттки находят своё применение в интегральной микроэлектронике. Выполненные по нано технологии диоды Шоттки входят в состав интегральных схем, где они шунтируют переходы транзисторов для повышения быстродействия. Падение напряжения VF на переходе составляет от 0,45 до 0,55 вольт. Как уже говорилось, прямое падение напряжения Forward voltage drop у диодов с барьером Шоттки очень мало. Также достаточно известным элементом является 1N Он рассчитан на прямой ток в 3 ампера и выполнен в корпусе DOAD.

Также на печатных платах можно встретить диоды серии SK12 — SK16 для поверхностного монтажа. Они имеют довольно небольшие размеры. Несмотря на это SKSK16 выдерживают прямой ток до 1 ампера при обратном напряжении 20 — 60 вольт. Диоды Шоттки активно применяются в блоках питания компьютеров и импульсных стабилизаторах напряжения. Именно в этих вторичных источниках питания и используются диоды с барьером Шоттки. Чаще всего используются трёхвыводные сборки с общим катодом.

Именно применение сборок может считаться признаком высококачественного и технологичного блока питания. Выход из строя диодов Шоттки одна из наиболее часто встречающихся неисправностей в импульсных блоках питания. При наличии одного из этих состояний блок питания компьютера блокируется, так как срабатывает защита. Но это может происходить по-разному. В первом случае все вторичные напряжения отсутствуют. Защита заблокировала блок питания. То есть схема защиты периодически срабатывает, но полной блокировки источника питания при этом не происходит.

Диоды Шоттки гарантированно вышли из строя, если радиатор, на котором они установлены, разогрет очень сильно до появления неприятного запаха. И последний вариант диагностики связанный с утечкой: при увеличении нагрузки на центральный процессор в мультипрограммном режиме блок питания самопроизвольно отключается. Следует иметь в виду, что при профессиональном ремонте блока питания после замены вторичных диодов, особенно с подозрением на утечку, следует проверить все силовые транзисторы выполняющие функцию ключей и наоборот: после замены ключевых транзисторов проверка вторичных диодов является обязательной процедурой.

Всегда необходимо руководствоваться принципом: беда одна не приходит. Проверить диод Шоттки можно с помощью рядового мультиметра. Методика такая же, как и при проверке обычного полупроводникового диода с p-n переходом. Но и тут есть подводные камни. Особенно трудно проверить диод с утечкой. Прежде всего, элемент необходимо выпаять из схемы для более точной проверки.

Достаточно легко определить полностью пробитый диод. На всех пределах измерения сопротивления неисправный элемент будет иметь бесконечно малое сопротивление, как в прямом, так и в обратном включении. Это равносильно короткому замыканию. Можно попробовать измерить в режиме омметра его обратное сопротивление. Если же прибор показывает хоть какое-то сопротивление, допустим 3 кОм, то этот диод следует рассматривать как подозрительный и менять на заведомо исправный.

Где ещё в электронике используются диоды Шоттки? Их можно обнаружить в довольно экзотических приборах, таких как приёмники альфа и бета излучения, детекторах нейтронного излучения, а в последнее время на барьерных переходах Шоттки собирают панели солнечных батарей. Так, что они питают электроэнергией и космические аппараты.

Как уже отмечалось, неисправность диодов Шоттки является одной из основных проблем современных блоков питания. Так по каким же предварительным признакам можно предположительно определить их неисправность? Таких признаков несколько. Во-первых, при пробоях и утечках вторичных выпрямительных диодов, как правило, срабатывает защита, и блок питания не запускается. Это может проявляться по-разному:. Кроме того, необходимо осознавать, что в блоках питания с плохой и непродуманной схемотехникой, утечки выпрямительных диодов приводят к перегрузкам первичной цепи и к всплескам тока через силовые транзисторы, что может стать причиной их отказа.

Таким образом, профессиональный подход к ремонту блоков питания, диктует обязательную проверку вторичных выпрямительных диодов при каждой замене силовых транзисторов-ключей первичной части блока питания. Проверка и точная диагностика диодов Шоттки, на практике, является достаточно непростым делом, так как многое здесь определяется типом используемого измерительного прибора и опытом подобных измерений, хотя определить обычный пробой одного или двух диодов диодной сборки Шоттки не составляет особого труда.

Для этого необходимо выпаять диодную сборку и проверить тестером так, как это делается для обычных диодов. При подобной диагностике тестер необходимо установить в режим проверки диодов. Неисправный диод в обоих направлениях покажет одинаковое сопротивление как правило, очень малое, то есть покажет короткое замыкание , что и указывает на его непригодность для дальнейшего использования. Однако явные пробои диодных сборок в практике встречаются очень и очень редко.

В основном же, приходится иметь дело с утечками причем зачастую с тепловыми утечками диодов Шоттки. А вот утечки, выявить таким способом невозможно. Гарантированную точность диагностики, на наш взгляд, позволяет дать только такой метод, как замена диода на заведомо исправный аналогичный прибор.

Для этого будем пользоваться не режимом проверки диодов, а обычным омметром. При использовании этой методики следует помнить, что разные тестеры могут давать отличающиеся показания, что объясняется различием самих тестеров. Итак, устанавливаем предел измерений на значение 20К и измеряем обратное сопротивление диода.

Как показывает практика, исправные диоды на этом пределе измерений должны показывать бесконечно большое сопротивление. Если же проводить проверку на пределе измерений К , то даже исправные диоды могут показывать в обратном направлении очень небольшое сопротивление единицы и десятки кОм , поэтому и рекомендуется использовать предел 20К.

Естественно, что на больших пределах измерений 2 Мом, 20 Мом и т. На пределе К можно проводить проверку сравнительным методом, то есть брать гарантированно-исправный диод, измерять его обратное сопротивление и сравнивать с сопротивлением проверяемого диода.

Значительные отличия в этих измерениях будут указывать на необходимость замены диодной сборки. Иногда встречаются ситуации, когда выходит из строя только один из диодов сборки.


Диодные сборки Шоттки в компьютерных блоках питания

Диоды Шоттки благодаря своему быстродействию зачастую используются в импульсных стабилизаторах, а также в выпрямителях блоках питания ПК. Проверка на исправность диода Шоттки ничем особо не отличается от проверки самого обычного диода, она проводиться по единому принципу. Единственным моментом будет, который нужно учесть, что диоды Шоттки, используемые в хороших и качественных блоках питания зачастую встречаются сдвоенными в общий корпус и имеют общий катод. И так, сегодня мы расскажем вам, как проверить диод Шоттки мультиметром и выявить все его дефекты? Этот диод от блока питания ПК, рассчитан производителем до 45 В, 30 А. Схематическая проверка сдвоенного диода Шоттки с общим катодом изображена ниже. Мы видим, что поочередно необходимо проверить каждый из двух диодов.

Именно высокая частота отказов диодов Шоттки стала основанием для в отдельных блоках питания можно встретить диодные сборки Шоттки и в.

Диод Шоттки

Для самодельных схем, радиолюбители частенько применяют выпрямительные мосты на диодах Шоттки. Использование диодов Шоттки в мостах обусловлено низким падением напряжения на диоде, что влечет за собой меньшие потери на мосту и снижает его нагрев. Большинство диодов Шоттки выпускаются сдвоенными, в корпусах с общим катодом , и сборка моста из такого диода вводит новичка в тупик. Сегодня мы рассмотрим, какими способами можно собрать диодный мост из диодов Шоттки. Самый простой способ собрать мост на диодах Шоттки — соединить аноды диодной сборки и получить со сдвоенного диода обычный. Такой вариант позволит использовать по полной оба диода каждой диодной сборки. Подбирая диоды Шоттки для моста, нужно учитывать, что производители указывают максимальный ток диодной сборки, а не каждого диода, который в нее входит. Если параметры используемых диодных сборок позволяют, можно немного сэкономить и построить диодный мост всего из трех диодов Шоттки. Необходимо иметь в наличии диод с общим катодом и с общим анодом.

Сборка диодная с общим катодом из двух кремниевых эпитаксиально-планарных диодов Шоттки

Забыли пароль? Номенклатурный номер Производитель: Vishay. Документация производителя datasheet. Обзор продукции: диодно-тиристорные модули.

Правила форума. RU :: Правила :: Голосовой чат :: eHam.

Сборка STPSC2006CW из двух высоковольтных карбид-кремниевых диодов Шоттки на 600 В

Основы электроники. Диоды Шоттки или более точно — диоды с барьером Шоттки — это полупроводниковые приборы, выполненные на базе контакта металл-полупроводник, в то время как в обычных диодах используется полупроводниковый p-n-переход. Диод Шоттки обязан своим названием и появлением в электронике немецкому физику изобретателю Вальтеру Шоттки, который в году, изучая только что открытый барьерный эффект, подтвердил выдвинутую ранее теорию, согласно которой хоть эмиссии электронов из металла и препятствует потенциальный барьер, но по мере увеличения прикладываемого внешнего электрического поля этот барьер будет снижаться. Вальтер Шоттки открыл этот эффект, который затем и назвали эффектом Шоттки, в честь ученого. Физическая сторона.

Диод шоттки

Вот подумал и составил краткий список диодов, применяемых в блоках питания. В любимом БП заменить пару диодов если позволяет габаритная мощность силового трансформатора и мощность БП с ватт станет А ватт в О подборе диодов Иногда позникает трудность, какой диод выбрать или чем заменить диод. Как подобрать диод, по каким параметрам сравнивать диоды.

Диод Шоттки — полупроводниковый диод с малым падением напряжения при прямом Так называемые ORing-диоды и ORing-сборки — силовые диоды и диодные сборки, применяемые для объединения параллельных.

Сборка диодная с общим катодом из двух кремниевых эпитаксиально-планарных диодов Шоттки IDSJP1545

Диоды Шоттки широко используются в низковольтных цепях вследствие малого падения на переходе структуры метал-полупроводник. Для работы в цепях с высоким напряжением созданы высоковольтные выпрямительные диоды со структурой, состоящей из двух полупроводников. Сборки из четырех диодов полупроводниковых структур позволяют изготавливать диодные мосты для работы в выпрямителях сетевых источников питания.

В статье изложены результаты оптимизации конструктивно-технологических исполнений и параметров быстродействующих диодов Шоттки, обеспечивающие стабильные характеристики качества изделий. Барьер Шоттки также имеет меньшую электрическую емкость перехода, что позволяет заметно повысить рабочую частоту диода. Контакт на основе силицида платины обеспечивает получение наиболее высокого энергетического барьера, что предопределяет такие свойства диодов Шоттки, как малые токи утечки, высокие пробивные напряжения, широкий диапазон рабочих температур, помехозащищенность, временная стабильность. Современный уровень электрических параметров полупроводниковых приборов обуславливается технологией их изготовления. Пластину, прошедшую цикл технологических обработок, механически разделяют на отдельные кристаллы.

Для самодельных схем, радиолюбители частенько применяют выпрямительные мосты на диодах Шоттки.

Войти Регистрация. Логин: Пароль Забыли? Популярные ICO. Обзор ICO Agrotechfarm: цели, преимущества, токены. Обзор ICO fatcats. Универсальный коммутатор для ноутбуков от Baseus — обзор фото.

Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. Joomla gallery by joomlashine. Ищите оптимальный вариант для обучения ремонту и техническому обслуживанию современной компьютерной техники?


общий принцип работы, маркировка, обозначение

Диод полупроводниковый, применяющий в принципе своей работы барьерный эффект, носит имя немецкого учёного, его описавшего, – Вальтера Шоттки.

Внешний вид диода Шоттки

Важно! Барьерный эффект – серьёзное влияние общего объемного заряда на развитие разряда в промежутке с резко неравномерным полем.

Дополнительная информация. Что такое диод – электронный элемент, обладающий неодинаковой возможностью проводить электрический ток, в зависимости от его направления.

Диод Шоттки: принцип работы

От классического вида вентиль Шоттки отличается тем, что основу его работы составляет пара полупроводник-металл. Зачастую эта пара упоминается как барьер Шоттки. Этот барьер, кроме схожей с p-n переходом способности проводить электричество в одну сторону, обладает несколькими полезными особенностями.

Арсенид галлия и кремний – основные поставщики материала для производства электронного элемента в промышленных условиях. В более редких случаях используют драгоценные химические элементы: платина, палладий и им подобные.

Его графическое условное выражение на электрических схемах не совпадает с классическими диодами. Маркировка электронных элементов похожа. Также встречаются двойные диоды в виде сборки.

Важно! Двойной диод – это пара диодов, совмещенных в общем объеме.

 

Диод Шоттки, обозначение

Диод Шоттки, обозначение

Сдвоенный диод с барьером Шоттки

У сдвоенных вентилей выходы катодов или анодов совмещены. Отсюда следует, что такое изделие обладает тремя концами. Сборки с общим катодом, например, работают там, где требуются импульсные блоки питания. Диоды Шоттки с общим анодом используются существенно реже.

Диоды находятся в едином корпусе и используют для их изготовления одну технологию производства, поэтому по набору своих параметров они как близнецы-братья. Температура работы у них тоже одинаковая, т.к. находятся в общем пространстве. Данное свойство значительно уменьшает необходимость их замены из-за потери работоспособности.

Самые важные отличительные свойства рассматриваемых вентилей – это незначительное прямое падение напряжения (до 0,4 В) в момент перехода и высокое время срабатывания.

Однако упомянутая величина падения напряжения обладает узким диапазоном прикладываемого напряжения – не более 60 В. И сама эта величина мала, что задаёт достаточно узкий спектр применения данных диодов. Если напряжение превысит указанную величину, барьерный эффект исчезает, и диод начинает работать в режиме обычного выпрямительного диода. Обратное напряжение для большинства из них не выходит за рамки 250 В, однако существуют образцы с величиной обратного напряжения 1,2 кВ.

При проектировании электрических схем проектировщики частенько на принципиальных схемах диод Шоттки не выделяют графически, однако в спецификации к заказу указывают на его использование, прописывая в типе. Поэтому при заказе оборудования на это нужно обращать пристальное внимание.

Из неудобств в работе с вентилями с барьером Шоттки необходимо отметить их чрезвычайную «нежность» и нетерпимость к малейшему, даже очень короткому по времени превышению номинала обратного напряжения. В этом случае они просто выходят из строя и больше не восстанавливаются, что, в сравнении с кремниевыми диодами, не идёт им на пользу, т.к. последние обладают свойством самовосстановления, после чего могут продолжать работать в обычном режиме, не требуя замены. Также нельзя забывать, что обратный ток в них критически зависит от градуса перехода. При появлении значительного значения обратного тока, пробоя не избежать.

Повышенная рабочая частота вследствие незначительной емкости переходных процессов и короткого периода восстановления по причине серьёзного быстродействия – те положительные свойства, позволяющие использовать данные диоды, например, радиолюбителям. Также применяют их на частотах, достигающих нескольких сотен кГц, например, в импульсных выпрямителях. Большое количество произведённых диодов уходит для использования в микроэлектронике. Современный уровень развития науки и промышленности дозволяет использовать в процессе изготовления вентилей с барьером Шоттки нано технологии. Созданные таким образом вентили применяют для шунтирования транзисторов. Данное решение серьёзно увеличивает срабатывание последних.

Диоды Шоттки в источниках питания

В компьютерных блоках питания очень часто расположены вентили Шоттки. Пятивольтовое напряжение обеспечивает серьёзный ток в десятки ампер, что для низковольтных систем питания является рекордом. Для этих блоков питания и применяют вентили Шоттки. В основном, используются сдвоенные диоды с единым катодом. Ни один качественный современный питающий блок компьютеров не обходится без такой сборки.

Диагноз. «Перегоревший» питающий блок электронного устройства чаще всего означает необходимость замены сгоревшей сборки Шоттки. Причины неисправности всего две: увеличенный ток утечки и электрический пробой. При наступлении описанных состояний электрическое питание на компьютер перестаёт подаваться. Защитные механизмы сработали. Рассмотрим, как это происходит.

Принципиальная схема импульсного блока питания

Напряжение на входе компьютера отсутствует на постоянной основе. Блок питания полностью заблокирован вшитой в компьютер защитой.

Бывает «непонятная» ситуация: вентилятор охлаждения то начинает работать, то опять характерный шум пропадает. Это означает, что напряжение на входе компьютера (выходе питающего блока) то появляется, то исчезает. Т.е. защита отрабатывает периодические ошибки, но блокировать полностью источник не спешит. Появился неприятный запах, идущий от горячего блока? Диодный блок точно требует замены. Ещё один способ домашней диагностики: при большой нагрузке центрального процессора питающий блок отключился сам по себе. Это признак утечки.

После ремонта блока питания, связанного с заменой сдвоенных диодов Шоттки, необходимо «прозвонить» и транзисторы. При обратной процедуре диоды также требуют проверки. Особенно это правило актуально, если причиной ремонта стала утечка.

Проверка диодов Шоттки

Бытовой мультиметр хорошо справляется с задачей проверки любого вида диодов с барьером Шоттки. Способ проверки очень схож с проверкой рядового диода. Однако есть свои секреты. Электронный элемент с утечкой особенно тяжело поддаётся корректной проверке. Во-первых, диодную сборку необходимо извлечь из схемы. Для этого потребуется паяльник. Если диод пробит, то сопротивление, близкое к нулю, во всех возможных режимах работы подскажет о его неработоспособности. По физическим процессам это напоминает замыкание.

«Утечка» диагностируется сложнее. Самый распространённый мультиметр для населения – dt-830, в большинстве случаев измерений в положении «диод» не увидит проблему. При переведении регулятора в положение «омметр» омическое сопротивление уйдёт в бесконечность. Также прибор не должен показывать наличие Омического сопротивления. В противном случае требуется замена.

Тестирование диодов Шоттки

Диоды Шоттки распространены в электрике и радиоэлектронике. Область их использования широкая, вплоть до приёмников альфа излучения и различных космических аппаратов.

Видео

Сдвоенный диод шоттки с общим анодом

Содержание

  • 1 Россия, 141190, наукоград Фрязино, М.О., Заводской проезд, 3, т. (496) 565-27-20, т/ф (495) 660-15-62, [email protected]
  • 2 Отдел сбыта: т/ф (495) 660-00-71, (496) 565-28-57, [email protected]
  • 3 Конструкция
  • 4 Миниатюризация
  • 5 Использование на практике
  • 6 Тестирование и взаимозаменяемость

Россия, 141190, наукоград Фрязино, М.О., Заводской проезд, 3, т. (496) 565-27-20, т/ф (495) 660-15-62, [email protected]


Отдел сбыта: т/ф (495) 660-00-71, (496) 565-28-57, [email protected]

Мощные диоды Шоттки 2ДШ2942 АЕЯР.432120.555ТУ

Область применения

Кремниевые эпитаксиально — планарные мощные выпрямительные диоды с барьером Шоттки 2ДШ2942 и диодные сборки на их основе с общим катодом, с общим анодом, по схеме удвоения (далее по тексту — «диоды и диодные сборки») в беспотенциальных герметичных металлокерамических корпусах с планарными гибкими плоскими выводами, предназначенные для работы в устройствах преобразовательной техники и электроприводах аппаратуры специального назначения.

Категория качества диодов и диодных сборок — «ВП».

Классификация, основные параметры и размеры

Диоды изготавливают одного типа семи типономиналов в корпусах

КТ-111А-1.02, семи типономиналов в корпусах КТ-111А-2.02 и семи типономиналов в корпусах ПБВК.432122.004.

Диодные сборки изготавливают трех типов двадцати одного типономинала в корпусах КТ-111А-1.02, двадцати одного типономинала в корпусах КТ-111А-2.02, двадцати одного типономинала в корпусах ПБВК.432122.004.

Диодные сборки с общим катодом относятся к первому типу, диодные сборки с общим анодом относятся ко второму типу, диодные сборки по схеме удвоения относятся к третьему типу.

Основные и классификационные характеристики диодов и диодных сборок приведены в таблице ниже.

Схемы разводки диодов и диодов в составе диодных сборок в корпусе, нумерация выводов корпуса приведены на рисунках ниже.

Диоды и диодные сборки изготавливаются в исполнении, предназначенные для ручной сборки (монтажа) аппаратуры.

Условное обозначение диодов и диодных сборок при заказе и в конструкторской документации другой продукции:

  • Диод 2ДШ2942А АЕЯР.432120.555ТУ.
  • Диодная сборка 2ДШ2942АС1 АЕЯР.432120.555ТУ.
  • Диод 2ДШ2942А1 АЕЯР.432120.555ТУ.
  • Диодная сборка 2ДШ2942АС11 АЕЯР.432120.555ТУ.
  • Диод 2ДШ2942А2 АЕЯР.432120.555ТУ.
  • Диодная сборка 2ДШ2942АС12 АЕЯР.432120.555ТУ.

Основные и классификационные параметры диодов и диодных сборок.

Условное обозначениеКод ОТКОсновные и классификационные параметры в нормальных климатических условиях 1 , буквенное обозначение, единица измерения, (режим измерения)Условное обозначение корпуса по ГОСТ18472Обозначение габаритного чертежаОбо­зна­че­ни­е схемы со­е­ди­не­ни­я 2Обозначение комплекта конструкторской документации
Uобр max, ВUпр, ВIпр, АIобр, мА
Диоды
2ДШ2942А6341315885250,7201,0КТ-111А-1.02ПБВК.432122.001ГЧДПБВК.432122.001
2ДШ2942Б6341315895600,8201,0
2ДШ2942В6341315905800,9201,0ПБВК.432122.001-02
2ДШ2942Г63413159151001,0201,0ПБВК.432122.001-03
2ДШ2942Д63413159251501,0151,0ПБВК.432122.001-04
2ДШ2942Е63413159352001,0201,0ПБВК.432122.001-05
2ДШ2942Ж63413159453001,0151,0ПБВК.432122.001-06
2ДШ2942А16341320255250,7201,0КТ-111А-2.02ПБВК.432122.001ГЧПБВК.432122.002
2ДШ2942Б16341320265600,8201,0ПБВК.432122.002-01
2ДШ2942В16341320275800,9201,0ПБВК.432122.002-02
2ДШ2942Г163413202851001,0201,0ПБВК.432122.002-03
2ДШ2942Д163413202951501,0151,0ПБВК.432122.002-04
2ДШ2942Е163413203052001,0201,0ПБВК.432122.002-05
2ДШ2942Ж163413203153001,0151,0ПБВК.432122.002-06
2ДШ2942А26341316565250,7201,0ПБВК.432122.001ГЧПБВК.432122.004
2ДШ2942Б26341316575600,8201,0ПБВК.432122.004-01
2ДШ2942В26341316585800,9201,0ПБВК.432122.004-02
2ДШ2942Г263413165951001,0201,0ПБВК.432122.004-03
2ДШ2942Д263413166051501,0151,0ПБВК.432122.004-04
2ДШ2942Е263413166152001,0201,0ПБВК.432122.004-05
2ДШ2942Ж263413166253001,0151,0ПБВК.432122.004-06
Сборки с общим катодом
2ДШ2942АС16341315955250,7201,0КТ-111А-1.02ПБВК.432122.001ГЧОКПБВК.432122.001-10
2ДШ2942БС16341315965600,8201,0ПБВК.432122.001-11
2ДШ2942ВС16341315975800,9201,0ПБВК.432122.001-12
2ДШ2942ГС163413159851001,0201,0ПБВК.432122.001-13
2ДШ2942ДС163413159951501,0151,0ПБВК.432122.001-14
2ДШ2942ЕС163413160052001,0201,0ПБВК.432122.001-15
2ДШ2942ЖС163413160153001,0151,0ПБВК.432122.001-16
2ДШ2942АС116341320325250,7201,0КТ-111А-2.02ПБВК.432122.001ГЧПБВК.432122.002-10
2ДШ2942БС116341320335600,8201,0ПБВК.432122.002-11
2ДШ2942ВС116341320345800,9201,0ПБВК.432122.002-12
2ДШ2942ГС1163413203551001,0201,0ПБВК.432122.002-13
2ДШ2942ДС1163413203651501,0151,0ПБВК.432122.002-14
2ДШ2942ЕС1163413203752001,0201,0ПБВК.432122.002-15
2ДШ2942ЖС1163413203853001,0151,0ПБВК.432122.002-36
2ДШ2942АС126341320535250,7201,0ПБВК.432122.001ГЧПБВК.432122.004-10
2ДШ2942БС126341320545600,8201,0ПБВК.432122.004-11
2ДШ2942ВС126341320555800,9201,0ПБВК.432122.004-12
2ДШ2942ГС1263413205651001,0201,0ПБВК.432122.004-13
2ДШ2942ДС1263413205751501,0151,0ПБВК.432122.004-14
2ДШ2942ЕС1263413205852001,0201,0ПБВК.432122.004-15
2ДШ2942ЖС1263413205953001,0151,0ПБВК.432122.004-16
Сборки с общим анодом
2ДШ2942АС26341316025250,7201,0КТ-111А-1.02ПБВК.432122.001ГЧОАПБВК.432122.001-20
2ДШ2942БС26341316035600,8201,0ПБВК.432122.001-21
2ДШ2942ВС26341316045800,9201,0ПБВК.432122.001-22
2ДШ2942ГС263413160551001,0201,0ПБВК.432122.001-23
2ДШ2942ДС263413160651501,0151,0ПБВК.432122.001-24
2ДШ2942ЕС263413160752001,0201,0ПБВК.432122.001-25
2ДШ2942ЖС263413160853001,0151,0ПБВК.432122.001-26
2ДШ2942АС216341320395250,7201,0КТ-111А-2.02ПБВК.432122.001ГЧПБВК.432122.002-20
2ДШ2942БС216341320405600,8201,0ПБВК.432122.002-21
2ДШ2942ВС216341320415800,9201,0ПБВК.432122.002-22
2ДШ2942ГС2163413204251001,0201,0ПБВК.432122.002-23
2ДШ2942ДС2163413204351501,0151,0ПБВК.432122.002-24
2ДШ2942ЕС2163413204452001,0201,0ПБВК.432122.002-25
2ДШ2942ЖС2163413204553001,0151,0ПБВК.432122.002-26
2ДШ2942АС226341320605250,7201,0ПБВК.432122.001ГЧПБВК.432122.004-20
2ДШ2942БС226341320615600,8201,0ПБВК.432122.004-21
2ДШ2942ВС226341320625800,9201,0ПБВК.432122.004-22
2ДШ2942ГС2263413206351001,0201,0ПБВК.432122.004-23
2ДШ2942ДС2263413206451501,0151,0ПБВК.432122.004-24
2ДШ2942ЕС2263413206552001,0201,0ПБВК.432122.004-25
2ДШ2942ЖС2263413206653001,0151,0ПБВК.432122.004-26
Сборки по схеме удвоения
2ДШ2942АС36341316095250,7201,0КТ-111А-1.02ПБВК.432122.001ГЧСУПБВК.432122.001-30
2ДШ2942БС36341316105600,8201,0ПБВК.432122.001-31
2ДШ2942ВС36341316115800,9201,0ПБВК.432122.001-32
2ДШ2942ГС363413161251001,0201,0ПБВК.432122.001-33
2ДШ2942ДС363413161351501,0151,0ПБВК.432122.001-34
2ДШ2942ЕС363413161452001,0201,0ПБВК.432122.001-35
2ДШ2942ЖС363413161553001,0151,0ПБВК.432122.001-36
2ДШ2942АС316341320465250,7201,0КТ-111А-2.02ПБВК.432122.001ГЧПБВК.432122.002-30
2ДШ2942БС316341320475600,8201,0ПБВК.432122.002-31
2ДШ2942ВС316341320485800,9201,0ПБВК.432122.002-32
2ДШ2942ГС3163413204951001,0201,0ПБВК.432122.002-33
2ДШ2942ДС3163413205051501,0151,0ПБВК.432122.002-34
2ДШ2942ЕС3163413205152001,0201,0ПБВК.432122.002-35
2ДШ2942ЖС3163413205253001,0151,0ПБВК.432122.002-36
2ДШ2942АС326341320675250,7201,0ПБВК.432122.001ГЧСУПБВК.432122.004-30
2ДШ2942БС326341320685600,8201,0ПБВК.432122.004-31
2ДШ2942ВС326341320695800,9201,0ПБВК.432122.004-32
2ДШ2942ГС3263413207051001,0201,0ПБВК.432122.004-33
2ДШ2942ДС3263413207151501,0151,0ПБВК.432122.004-34
2ДШ2942ЕС3263413207252001,0201,0ПБВК.432122.004-35
2ДШ2942ЖС3263413207353001,0151,0ПБВК.432122.004-36
  1. Параметры диодов А1—Ж1, А2—Ж2 и диодов в составе диодных сборок АС1—ЖС1, АС11—ЖС11, АС12—ЖС12, АС2—ЖС2, АС21—ЖС21, АС22—ЖС22, АС3—ЖС3, АС31—ЖС31, АС32—ЖС32 соответствуют параметрам одиночных диодов с индексами А—Ж.
  2. Обозначение схемы соединения:
    Д — диод.
    ОК — диодная сборка из двух диодов с общим катодом.
    ОА — диодная сборка из двух диодов с общим анодом.
    СУ — диодная сборка из двух последовательно соединенных диодов — схема удвоения.

Справочные данные диодов и диодных сборок.

Дата: 14.06.2018 // 0 Комментариев

Для самодельных схем, радиолюбители частенько применяют выпрямительные мосты на диодах Шоттки. Использование диодов Шоттки в мостах обусловлено низким падением напряжения на диоде, что влечет за собой меньшие потери на мосту и снижает его нагрев. Большинство диодов Шоттки выпускаются сдвоенными, в корпусах с общим катодом, и сборка моста из такого диода вводит новичка в тупик. Сегодня мы рассмотрим, какими способами можно собрать диодный мост из диодов Шоттки.

Диодный мост из четырех диодов Шоттки

Самый простой способ собрать мост на диодах Шоттки – соединить аноды диодной сборки и получить со сдвоенного диода обычный. Такой вариант позволит использовать по полной оба диода каждой диодной сборки.

Диодный мост из трех диодов Шоттки

Подбирая диоды Шоттки для моста, нужно учитывать, что производители указывают максимальный ток диодной сборки, а не каждого диода, который в нее входит. Например, диодная сборка MBR20100CT рассчитана на ток 20А, то каждый из двух диодов рассчитан на 10А. Если параметры используемых диодных сборок позволяют, можно немного сэкономить и построить диодный мост всего из трех диодов Шоттки.

Диодный мост из двух диодов Шоттки

Построить диодный мост из двух диодов Шоттки с общим катодомНЕВОЗМОЖНО. Необходимо иметь в наличии диод с общим катодом и с общим анодом. Купить диоды Шоттки с общим анодом крайне тяжело, они очень редко встречаются в продаже. Если все же получилось их приобрести, схема моста будет выглядеть вот так.

Развитие электроники требует все более высоких стандартов от радиодеталей. Для работы на высоких частотах используют диод Шоттки, который по своим параметрам превосходит кремниевые аналоги. Иногда можно встретить название диод с барьером Шоттки, что в принципе означает то же самое.

  • Конструкция
  • Миниатюризация
  • Использование на практике
  • Тестирование и взаимозаменяемость

Конструкция

Отличается диод Шоттки от обыкновенных диодов своей конструкцией, в которой используется металл-полупроводник, а не p-n переход. Понятно, что свойства здесь разные, а значит, и характеристики тоже должны отличаться.

Действительно, металл-полупроводник обладает такими параметрами:

  • Имеет большое значение тока утечки;
  • Невысокое падение напряжения на переходе при прямом включении;
  • Восстанавливает заряд очень быстро, так как имеет низкое его значение.

Диод Шоттки изготавливается из таких материалов, как арсенид галлия, кремний; намного реже, но также может использоваться – германий. Выбор материала зависит от свойств, которые нужно получить, однако в любом случае максимальное обратное напряжение, на которое могут изготавливаться данные полупроводники, не выше 1200 вольт – это самые высоковольтные выпрямители. На практике же намного чаще их используют при более низком напряжении – 3, 5, 10 вольт.

На принципиальной схеме диод Шоттки обозначается таким образом:

Но иногда можно увидеть и такое обозначение:

Это означает сдвоенный элемент: два диода в одном корпусе с общим анодом или катодом, поэтому элемент имеет три вывода. В блоках питания используют такие конструкции с общим катодом, их удобно использовать в схемах выпрямителей. Часто на схемах рисуется маркировка обычного диода, но в описании указывается, что это Шоттки, поэтому нужно быть внимательными.

Диодные сборки с барьером Шоттки выпускаются трех типов:

1 тип – с общим катодом;

2 тип – с общим анодом;

3 тип – по схеме удвоения.

Такое соединение помогает увеличить надежность элемента: ведь находясь в одном корпусе, они имеют одинаковый температурный режим, что важно, если нужны мощные выпрямители, например, на 10 ампер.

Но есть и минусы. Все дело в том, что малое падение напряжения (0,2–0,4 в) у таких диодов проявляется на небольших напряжениях, как правило – 50–60 вольт. При более высоком значении они ведут себя как обычные диоды. Зато по току эта схема показывает очень хорошие результаты, ведь часто бывает необходимо – особенно в силовых цепях, модулях питания – чтобы рабочий ток полупроводников был не ниже 10а.

Еще один главный недостаток: для этих приборов нельзя превышать обратный ток даже на мгновение. Они тут же выходят из строя, в то время как кремниевые диоды, если не была превышена их температура, восстанавливают свои свойства.

Но положительного все-таки больше. Кроме низкого падения напряжения, диод Шоттки имеет низкое значение емкости перехода. Как известно: ниже емкость – выше частота. Такой диод нашел применение в импульсных блоках питания, выпрямителях и других схемах, с частотами в несколько сотен килогерц.

Вольтамперная характеристика светодиода (ВАХ)

ВАХ такого диода имеет несимметричный вид. Когда приложено прямое напряжение, видно, что ток растет по экспоненте, а при обратном – ток от напряжения не зависит.

Все это объясняется, если знать, что принцип работы этого полупроводника основан на движении основных носителей – электронов. По этой же самой причине эти приборы и являются такими быстродействующими: у них отсутствуют рекомбинационные процессы, свойственные приборам с p-n переходами. Для всех приборов, имеющих барьерную структуру, свойственна несимметричность ВАХ, ведь именно количеством носителей электрического заряда обусловлена зависимость тока от напряжения.

Миниатюризация

С развитием микроэлектроники стали широко применяться специальные микросхемы, однокристальные микропроцессоры. Все это не исключает использования навесных элементов. Однако если для этой цели использовать радиоэлементы обычных размеров, то это сведет на нет всю идею миниатюризации в целом. Поэтому были разработаны бескорпусные элементы – smd компоненты, которые в 10 и более раз меньше обычных деталей. ВАХ таких компонентов ничем не отличается от ВАХ обычных приборов, а их уменьшенные размеры позволяют использовать такие запчасти в различных микросборках.

Компоненты smd имеют несколько типоразмеров. Для ручной пайки подходят smd размера 1206. Они имеют размер 3,2 на 1,6 мм, что позволяет их впаивать самостоятельно. Другие элементы smd более миниатюрные, собираются на заводе специальным оборудованием, и самому, в домашних условиях, их паять невозможно.

Принцип работы smd компонента также не отличается от его большого аналога, и если, к примеру, рассматривать ВАХ диода, то она в одинаковой степени будет подходить для полупроводников любого размера. По току изготавливаются от 1 до 10 ампер. Маркировка на корпусе часто состоит из цифрового кода, расшифровка которого приводится в специальных таблицах. Протестировать на пригодность их можно тестером, как и большие аналоги.

Использование на практике

Выпрямители Шоттки используется в импульсных блоках питания, стабилизаторах напряжения, импульсных выпрямителях. Самыми требовательными по току – 10а и более – это напряжения 3,3 и 5 вольт. Именно в таких цепях вторичного питания приборы Шоттки используют чаще всего. Для усиления значений по току их включают вместе по схеме с общим анодом или катодом. Если каждый из сдвоенных диодов будет на 10 ампер, то получится значительный запас прочности.

Одна из самых частых неисправностей импульсных модулей питания – выход из строя этих самых диодов. Как правило, они либо полностью пробиваются, либо дают утечку. В обоих случаях неисправный диод нужно заменить, после чего проверить мультиметром силовые транзисторы, а также замерить напряжения питания.

Тестирование и взаимозаменяемость

Проверить выпрямители Шоттки можно так же, как и обычные полупроводники, так как они имеют похожие характеристики. Мультиметром необходимо прозвонить его в обе стороны – он должен показать себя так же, как и обычный диод: анод-катод, при этом утечек быть не должно. Если он показывает даже незначительное сопротивление – 2–10 килоом, это уже повод для подозрений.

Проверка диода Шоттки мультиметром

Диод с общим анодом или катодом можно проверить как два обычных полупроводника, соединенных вместе. Например, если анод общий, то это будет одна ножка из трех. На анод ставим один щуп тестера, другие ножки – это разные диоды, на них ставится другой щуп.

Можно ли его заменить на другой тип? В некоторых случаях диоды Шоттки меняют на обычные германиевые. К примеру, Д305 при токе 10 ампер давал падение всего 0,3 вольта, а при токах 2–3 ампера их вообще можно ставить без радиаторов. Но главная цель установки Шоттки – это не малое падение, а низкая емкость, поэтому заменить получится не всегда.

Как видим, электроника не стоит на месте, и дальнейшие варианты применения быстродействующих приборов будет только увеличиваться, давая возможность разрабатывать новые, более сложные системы.

общий принцип работы, маркировка, обозначение

Электротехника и радиоэлектроника пестрят многими понятиями, одним из которых является диод Шоттки, используемый в многочисленных схемах электроцепей. Многие задаются вопросами о том, что такое диод Шоттки, как он обозначается на схемах, а также каков принцип работы диода Шоттки.

Внешний вид Диода Шоттки с маркировкой 1N5817

Общая информация и принцип работы

Диод Шоттки – диодное полупроводниковое изделие, которое при прямолинейном включении в цепь выдает малый показатель уменьшения напряжения. Состоит данный элемент из металла и полупроводника. Назван диод в честь известного немецкого физика-испытателя В. Шоттки, какой в 38 году 20 века изобрел его.

В промышленности применяется такой диод с ограниченным обратным напряжением – до 250 В, но на практике в бытовых целях для предотвращения движения тока в противоположную сторону применяются в основном низковольтные варианты – 3-10В.

Диоды Шоттки можно разделить на 3 класса по мощностным характеристикам:

  • высокомощные;
  • среднемощные;
  • маломощные.

Диод с барьером Шоттки (более точное наименование изделия) состоит из проводника, для контакта с каким используется металл, кольца защиты и пассивации стеклом.

Структура диода с барьером Шоттки 1N5817

В тот момент, когда по электроцепи проходит ток, в разных участках корпуса по всей области полупроводникового барьера и на защитном кольце собираются отрицательные и положительные заряды, что приводит к возникновению электрополя и выделению тепловой энергии – это большой плюс диода для многих физических опытов.

Диодные сборки этого типа могут выпускаться в нескольких вариациях:

  • диоды Шоттки с общим анодом;
  • диодные изделия, имеющие вывод с общего катода;
  • диоды, собранные по схеме удвоения.

Технические характеристики популярных модификаций диодов Шоттки

НаименованиеПредельное обратное пиковое напряжениеПредельный выпрямительный электротокПиковый прямой электротокПредельный обратный электротокПредельное прямое напряжение
Ед. измеренияВАоСАµАВ
1N5817201902510,45
1N5818301902510,55
1N5819401902510,6
1N5821303958020,5
1N5822403958020.525

Габаритные размеры диодных сборок типа Шоттки серии 1N5817

Различия от иных полупроводников

Диоды Шоттки различаются от иных диодных изделий тем, что имеют преграду в виде перехода – полупроводник-металл, характеризующийся односторонней электропроводностью. Металлом в них могут выступать кремний, арсенид галлия, реже могут использоваться соединения германия, вольфрама, золота, платины и прочие.

Работа этого электронного компонента будет полностью зависеть от выбранного металла. Чаще всего в таких конструкциях встречается кремний, так как отличается большей надежностью и отличными рабочими характеристиками на высоких мощностях. Могут также использоваться соединения галлия и мышьяка, германия. Производственная технология этого электронного изделия проста, что обуславливает его низкую стоимость.

Изделие Шоттки характеризуется более стабильным функционированием при подаче электротока, чем прочие типы полупроводниковых диодов. Достигается это за счет того, что в его корпус внедряются специальные кристаллические образования.

Достоинства и недостатки

Вышеописанные диоды имеют некоторые достоинства, которые заключаются в следующем:

  • электроток отлично удерживается в цепи;
  • небольшая емкость барьера Шоттки увеличивает срок службы изделия;
  • низкое падение электронапряжения;
  • быстродействие в электроцепи.

Самым же существенным недостатком компонента является огромный обратный ток, что даже при скачке этого показателя в несколько единиц приводит к выходу диода из строя.

Обратите внимание! При эксплуатации электроэлемента Шоттки в цепях с мощным электротоком при неблагоприятных условиях теплового обмена случается теплопробой.

Диод Шоттки: обозначение и маркировка

Диод Шоттки на электросхемах обозначается практически точно так же, как и обычные полупроводники, но с некоторыми особенностями.

Условные графические обозначения основных полупроводников и диодов, в том числе диода с барьером Шоттки

Стоит отметить, что на схемах могут встречаться и сдвоенные варианты диода Шоттки. Представляет собой такая конструкция два соединенных диода в общем корпусе, имеющие спаянные катоды или аноды, что ведет к образованию трех выводов.

Внешний вид и обозначение сдвоенного диода Шоттки с общим катодом

Маркировка таких элементов проставляется сбоку в виде букв и символов. Каждый производитель осуществляет маркирование своих изделий по-своему, но выполняя определенные международные стандарты.

Важно! Если буквенно-цифирное обозначение на корпусе диода не понятно, то рекомендуется смотреть расшифровку в радиотехническом справочнике.

Область применение

Применение диодных конструкций с барьером Шоттки можно встретить во многих приборах и электротехнических структур. Наиболее часто они применяются на электросхемах в следующей технике:

  • электроприборы для дома и компьютеры;
  • блоки питания различного типа и стабилизаторы напряжения;
  • теле,- и радиоаппаратура;
  • транзисторы и батареи, работающие от солнечной энергии;
  • прочая электроника.

Столь широкая область применения связана с тем, что такой электротехнический элемент увеличивает многократно эффективность и работоспособность конечного изделия, восстанавливает обратное сопротивление электротока, сохраняет его в электросети, снижает численность утерь динамики электронапряжения, а также вбирает в себя довольно много различного типа излучений.

Диагностирование диодов Шоттки

Проверить исправность электроэлемента Шоттки несложно, однако для этого потребуется некоторое время. Для диагностики неисправностей необходимо проделать нижеследующее:

  1. Из электросхемы или диодного моста требуется изначально выпаять интересующий элемент;
  2. Провести визуальный осмотр на возможные механические повреждения, наличие следов химических и прочих реакций;
  3. Проверить диод тестером или мультиметром;
  4. Если проверка проводится мультиметром, то необходимо после его включения подвести щупы к концам катода и анода, в итоге прибор выдаст реальное напряжение диодной сборки.

Важно! При проведении проверочных мероприятий мультиметром, следует учитывать электроток, который обычно указан сбоку изделия.

Схема проверки диодной сборки Шоттки посредством мультиметра

Итогом этих простых действий станет установление технического состояния полупроводника. Неисправным же диод может стать по следующим причинам:

  1. При возникновении пробоин элемент Шоттки перестает удерживать электроток, соответственно из полупроводника превращается в проводника;
  2. Когда в диодном мосту или самом диодном элементе случается обрыв, то пропуск электротока прекращается вообще.

Стоит отметить, что при таких происшествиях не будет видно ни дыма, ни запаха гари, соответственно, проверять потребуется все диоды, а лучше всего обратиться в специализированные мастерские.

Диод Шоттки – простой и неприхотливый, но в то же время крайне необходимый элемент в современной электронике, так как именно благодаря ему удается обеспечить бесперебойную работу многих приборов и технических изделий.

Видео

Оцените статью:

Параметры диодов шоттки. Диоды шоттки

Во время сборки блоков питания и преобразователей напряжения для автомобильных усилителей часто возникает проблема с выпрямлением тока с трансформатора. Раздобыть мощные импульсные диоды довольно серьезная проблема, поэтому решил напечатать статью, в которой приводится полный перечень и парметры мощных диодов Шоттки. Некоторое время назад лично у меня возникла проблема с выпрямителем преобразователя для авто усилителя. Преобразователь довольно мощный (500-600 ватт), частота выходного напряжения 60кГц, любой распространенный диод, который можно найти в старом хламе, сразу сгорит, как спичка. Единственным доступным вариантом в то время были отечественные КД213А. Диоды достаточно хорошие, держат до 10 Ампер, рабочая частота в пределах 100кГц, но и они под нагрузкой страшно перегревались.

На самом деле мощные диоды можно найти почти у каждого. Компьютерный БП является , который питает целый компьютер. Как правило их делают с мощностью от 200 ватт до 1кВт и более, а поскольку компьютер питается от постоянного тока, значит в блоке питания должен быть выпрямитель. В современных блоках питания для выпрямления напряжения используют мощные диодные сборки Шоттки — именно у них минимальный спад напряжения на переходе и возможность работы в импульсных схемах, где рабочая частота намного выше сетевых 50 Герц. Недавно на халяву принесли несколько блоков питания, откуда и были сняты диоды для этого небольшого обзора. В компьютерных блоках питания можно найти самые разные диодные сборки, единичных диодов тут почти не бывает — в одном корпусе два мощных диода, часто (почти всегда) с общим катодом. Вот некоторые из них:

D83-004 (ESAD83-004) — Мощная сборка из диодов Шоттки, обратное напряжение 40 Вольт, допустимый ток 30А, в импульсном режиме до 250А — пожалуй, один из самых мощных диодов, который можно встретить в компьютерных блоках питания.



STPS3045CW — Сдвоенный диод Шоттки, ток выпрямленный 15A, прямое напряжение 570мВ, обратный ток утечки 200мкА, напряжение обратное постоянное 45 Вольт.


Основные диоды Шоттки, которые встречаются в блоках питания

Шоттки TO-220 SBL2040CT 10A x 2 =20A 40V Vf=0.6V при 10A
Шоттки TO-247 S30D40 15A x 2 =30A 40V Vf=0.55V при 15A
Ультрафаст TO-220 SF1004G 5A x 2 =10A 200V Vf=0.97V при 5A
Ультрафаст TO-220 F16C20C 8A x 2 =16A 200V Vf=1.3V при 8A
Ультрафаст SR504 5A 40V Vf=0.57
Шоттки TO-247 40CPQ060 20A x 2 =40A 60V Vf=0.49V при 20A
Шоттки TO-247 STPS40L45C 20A x 2 =40A 45V Vf=0.49V
Ультрафаст TO-247 SBL4040PT 20A x 2 =40A 45V Vf=0.58V при 20A
Шоттки TO-220 63CTQ100 30A x 2 =60A 100 Vf=0.69V при 30A
Шоттки TO-220 MBR2545CT 15A x 2 =30A 45V Vf=0.65V при 15A
Шоттки TO-247 S60D40 30A x 2 =60A 40-60V Vf=0.65V при 30A
Шоттки TO-247 30CPQ150 15A x 2 =30A 150V Vf=1V при 15A
Шоттки TO-220 MBRP3045N 15A x 2 =30A 45V Vf=0.65V при 15A
Шоттки TO-220 S20C60 10A x 2 =20A 30-60V Vf=0.55V при 10A
Шоттки TO-247 SBL3040PT 15A x 2 =30A 30-40V Vf=0.55V при 15A
Шоттки TO-247 SBL4040PT 20A x 2 =40A 30-40V Vf=0.58V при 20A
Ультрафаст TO-220 U20C20C 10A x 2 =20A 50-200V Vf=0.97V при 10A

Существуют и современные отечественные диодные сборки на большой ток. Вот их маркировка и внутренняя схема:



Также выпускаются , которые можно использовать например в БП ламповых усилителей и другой аппаратуры с повышенным питанием. Список приведён ниже:


Высоковольтные силовые диоды Шоттки с напряжением до 1200 В

Хотя более предпочтительным является применение диодов Шоттки в низковольтных мощных выпрямителях с выходными напряжениями в пару десятков вольт, на высоких частотах переключения.

Упаковка: В блистр-ленте на катушке диаметром 180 мм по 3000 диодных сборок в SOT323 и по 3000 в корпусе SOT23.

Диоды Шоттки от 1 Ампера

Маркировка диода Шоттки Макс. обратное напряжение Макс. ток Имп. прямой ток Макс. прямое напряжение Максимальный обратный ток Тип корпуса диода Характеристики диода Склад Заказ
SM5819 40В 25A 0,6В 1,0мА при 25°С и 10мА при 100°С MELF SS14 40В 30А 0,5В SMA SS16 60В 30А 0,7В 0,5мА при 25°С и 50мА при 100°С SMA S100 100В 30А 0,85В 0,5мА при 25°С и 20мА при 100°С SMA MS120 200В 30А 0,9В 0,002мА при 25°С и 20мА при 125°С SMA SR24 40В 50A 0,5В SMA SR26 60В 50A 0,7В 0,5 мАпри 25°С и 20мА при 100°С SMA SX34 (SK34А) 40В 80А 0,5В 0,2мА при 25°С и 20мА при 100°С SMA SX36 60В 80А 0,75В 0,1мА при 25°С и 20мА при 100°С SMA SK34 40В 100А 0,5В 0,5 мА при 25°С и 20мА при 100°С SMC MB310 (SK39 PanJit) 100В 100А 0,8В 0,05мА при 25°С и 20мА при 100°С SMC MB510 (SK59 PanJit) 100В 100А 0,8В 0,05мА при 25°С и 10мА при 100°С SMC SVC10120VB 120В 10А 200А 0,79В 0,010мА TO-277B
Купить
Упаковка: В блистр-ленте на катушке диаметром 330 мм по 5000 диодов Шоттки в TO-277B и MELF, по 3000 в SMC. В блистр-ленте на катушке диаметром 180 мм по 1800 диодов Шоттки в SMA.

Быстрые диоды Шоттки

Упаковка: В блистр-ленте на катушке диаметром 180 мм по 3000 диодов Шоттки в SOD123FL.

Диод Шоттки еще одна разновидность типичного полупроводникового диода, его отличительная особенность это малое падение напряжения при прямом включении. Название свое он получил в честь немецкого физика изобретателя Вальтера Шоттки. В этих диодах в роли потенциального барьера применяется переход металл-полупроводник, а не p-n переход. Допустимое обратное напряжение диодов Шоттки обычно около 1200 вольт, например CSD05120 и его аналоги, на практике они используются в низковольтных цепях при обратном напряжении до нескольких десятков вольт.

На принципиальных схемах они обозначается почти как диод, мотри рисунок выше, но с небольшими графическими отличиями, кроме того достаточно часто попадаются сдвоенные диоды-шоттки.

Сдвоенный диод Шоттки – это два отдельных элемента собранных в одном общем корпусе причем выводы катодов или анодов этих компонентов объединены. Поэтому сдвоенный диод, обычно трех выводной. В импульсных и компьютерных блоках питания можно достаточно часто увидеть сдвоенные диоды Шоттки с общим катодом.

Так как оба диода размещены в едином корпусе и собраны при одинаковом технологическом процессе, то их технические параметры почти идентичны. При подобном размещение в одном корпусе, во время работе они будут находится в одном температурном режиме, а это один из главный факторов увеличения надежность работы устройства в целом.

Достоинства


Падение напряжения на диоде при прямом включении всего 0,2-0,4 вольт, в то время, как на типовых кремниевых диодах, этот параметр составляет 0,6-0,7 вольта. Такое низкое падение напряжения на полупроводнике, при прямом включении, свойственно только диодам Шоттки с обратным напряжением максимум десятки вольт, но в случае повышения уровня приложенного напряжения, падение напряжения на диоде Шоттки уже сопоставимо с кремниевым диодом, что достаточно сильно ограничивает использование диодов Шоттки в современной электронике.
Теоретически любой диод Шоттки может обладает малой емкостью барьера. Отсутствие в явном виде классического p-n перехода позволяет существенно увеличить рабочую частоту прибора. Этот параметр нашел широкое применение в производстве интегральных микросхем, где диодами Шоттки шунтируют переходы транзисторов, используемых в роле логических элементов. В силовой электронике важен другой параметр диодов Шоттки, а именно, низкое время восстановления дает возможность использовать силовые выпрямители на частоты от сотни кГц и выше. Например, радиокомпонент MBR4015 (на 15 В и 40 А), используется для выпрямления ВЧ напряжения, а его время восстановления всего 10 кВ/мкс.
Благодаря указанным выше положительным свойствам, выпрямители построенные на диодах Шоттки отличаются от выпрямителей на стандартных диодах более низким уровнем помех, поэтому их применяют в аналоговых вторичных блоках питания.

Минусы


В случае краткосрочного превышении допустимого уровня обратного напряжения диод Шоттки выходит из строя, в отличие от типовых кремниевых диодов, которые просто перейдут в режим обратимого пробоя, при условии, что рассеиваемая мощность кристалла не выше допустимых значений, а после снижения напряжения диод полностью восстанавливает свои характеристики.
Диодам Шоттки свойственны более высокие значения обратных токов, увеличивающиеся с ростом температуры кристалла и в случае неудовлетворительных условий работы теплоотвода при работе с высокими токами приводят к тепловому пробою радиокомпонента.

Диоды Шоттки, как я уже отметил выше, активно используются в компьютерных блоках питания и импульсных стабилизаторах напряжения. Они используются в низковольтных и сильноточных частях схемы компьютерных ИБП на + 3,3 вольта и + 5,0 вольт. Чаще всего применяются сдвоенные диоды с общим катодом. Именно использование сдвоенных диодов считаться признаком высококачественного .

Сгоревший диод Шоттки одна из наиболее типовых неисправностей при . У диода может быть два нерабочих состояния: электрический пробой и утечка на корпус. При любом из этих состояний ИБП блокируется благодаря встроенной схеме защиты.

В случае электрического пробоя все вторичные напряжения в блоке питания отсутствуют. Во случае утечки вентилятор компьютерного БП может «подёргиваться» и на выходе могут появляются пульсации выходного напряжения, периодически пропадающие. То есть модуль защиты периодически срабатывает, но полной блокировки не происходит. Диоды Шоттки 100% сгорели, если радиатор, на котором они закреплены, очень теплый или сильно пованивает горелым от них.

Следует сказать пару слов о том, что при ремонте ИБП после замены диодов, особенно с подозрением на утечку на корпус, следует прозвонить все силовые транзисторы работающие в ключевом режиме. А также в случае замены ключевых транзисторов проверка диодов является обязательной и строго необходимой.

Методика проверки диода Шоттки такая же, как и стандартного типового диода. Но и тут есть небольшие отличия. Очень трудно проверить диод этого типа уже впаянный в схему. Поэтому, сборку или отдельный элемент необходимо сначала демонтировать из схемы для проверки. Достаточно просто можно определить полностью пробитый элемент. На всех пределах измерения сопротивления, мультиметр отобразит в обе стороны бесконечно низкое сопротивление или короткое замыкание.

Сложнее проверить с подозрением на утечку. Если проводить проверку типичным мультиметром, например DT-830 в режиме «диода» то мы увидим исправный компонент. Однако если сделать измерение в режиме омметра, то обратное сопротивление на пределе «20 кОм» определяется как бесконечно огромное (1). Если же элемент показывает какое-то сопротивление, например 5 кОм, то этот диод лучше считать подозрительный и заменить на точно работоспособный. Иногда лучше сразу заменить диодов Шоттки по шинам +3,3V и +5,0V в компьютерном ИБП.

Их иногда используют в приемники альфа и бета излучения (дозиметрах), фиксаторах нейтронного излучения, а кроме того на барьерных переходах Шоттки собирают панели солнечных батарей которые питают электроэнергией космические аппараты бороздящие просторы нашей необъятной вселенной.

Диоды Шоттки или более точно — диоды с барьером Шоттки — это полупроводниковые приборы, выполненные на базе контакта металл-полупроводник, в то время как в обычных диодах используется полупроводниковый p-n-переход.

Диод Шоттки обязан своим названием и появлением в электронике немецкому физику изобретателю Вальтеру Шоттки, который в 1938 году, изучая только что открытый барьерный эффект, подтвердил выдвинутую ранее теорию, согласно которой хоть эмиссии электронов из металла и препятствует потенциальный барьер, но по мере увеличения прикладываемого внешнего электрического поля этот барьер будет снижаться. Вальтер Шоттки открыл этот эффект, который затем и назвали эффектом Шоттки, в честь ученого.

Исследуя контакт металла и полупроводника можно видеть, что если вблизи поверхности полупроводника имеется область обедненная основными носителями заряда, то в области контакта этого полупроводника с металлом со стороны полупроводника образуется область пространственного заряда ионизированных акцепторов и доноров, при этом реализуется блокирующий контакт — тот самый барьер Шоттки. В каких условиях возникает этот барьер? Ток термоэлектронной эмиссии с поверхности твердого тела определяет уравнение Ричардсона:

Создадим условия, когда при контакте полупроводника, например n-типа, с металлом термодинамическая работа выхода электронов из металла была бы больше, чем термодинамическая работа выхода электронов из полупроводника. В таких условиях, в соответствии с уравнением Ричардсона, ток термоэлектронной эмиссии с поверхности полупроводника окажется больше, чем ток термоэлектронной эмиссии с поверхности металла:

В начальный момент времени, при контакте названных материалов, ток от полупроводника в металл превысит обратный ток (из металла в полупроводник), в результате чего в приповерхностных областях как полупроводника, так и металла — станут накапливаться объемные заряды — положительные в полупроводнике и отрицательные — в металле. В контактной области возникнет электрическое поле, образованное этими зарядами, и будет иметь место изгиб энергетических зон.

Под действием поля термодинамическая работа выхода для полупроводника возрастет, и возрастание будет происходить до тех пор, пока в контактной области не уравняются термодинамические работы выхода, и соответствующие им токи термоэлектронной эмиссии применительно к поверхности.

Картина перехода к равновесному состоянию с формированием потенциального барьера для полупроводника p-типа и металла аналогична рассмотренному примеру с полупроводником n-типа и металла. Роль внешнего напряжения — регулировка высоты потенциального барьера и напряженности электрического поля в области пространственного заряда полупроводника.

На рисунке выше представлены зонные диаграммы различных этапов формирования барьера Шоттки. В условиях равновесия в области контакта токи термоэлектронной эмиссии выравнялись, вследствие эффекта поля возник потенциальный барьер, высота которого равна разности термодинамических работ выхода: φк = ФМе — Фп/п.

Очевидно, вольт-амперная характеристика для барьера Шоттки получается несимметричной. В прямом направлении ток растет по экспоненте вместе с ростом прикладываемого напряжения. В обратном направлении ток не зависит от напряжения. В обоих случаях ток обусловлен электронами в качестве основных носителей заряда.

Диоды Шоттки поэтому отличаются быстродействием, ведь в них исключены диффузные и рекомбинационные процессы, требующие дополнительного времени. С изменением числа носителей и связана зависимость тока от напряжения, ибо в процессе переноса заряда участвуют эти носители. Внешнее напряжение меняет число электронов, способных перейти с одной стороны барьера Шоттки на другую его сторону.

Вследствие технологии изготовления и на основе описанного принципа действия, — диоды Шоттки имеют малое падение напряжения в прямом направлении, значительно меньшее чем у традиционных p-n-диодов.

Здесь даже малый начальный ток через контактную область приводит к выделению тепла, которое затем способствует появлению дополнительных носителей тока. При этом отсутствует инжекция неосновных носителей заряда.

У диодов Шоттки поэтому отсутствует диффузная емкость, поскольку нет неосновных носителей, и как следствие — быстродействие достаточно высокое по сравнению с полупроводниковыми диодами. Получается подобие резкого несимметричного p-n-перехода.

Таким образом, прежде всего диоды Шоттки — это СВЧ-диоды различного назначения: детекторные, смесительные, лавинно-пролетные, параметрические, импульсные, умножительные. Диоды Шоттки можно применять в качестве приемников излучения, тензодатчиков, детекторов ядерного излучения, модуляторов света, и наконец — выпрямителей высокочастотного тока.

Обозначение диода Шоттки на схемах

Диоды Шоттки сегодня

На сегодняшний день диоды Шоттки распространены весьма широко в электронных устройствах. На схемах они изображаются по иному, чем обычные диоды. Часто можно встретить сдвоенные выпрямительные диоды Шоттки, выполненные в трехвыводном корпусе свойственном силовым ключам. Такие сдвоенные конструкции содержат внутри два диода Шоттки, объединенные катодами или анодами, чаще — катодами.

Диоды в сборке имеют очень близкие параметры, поскольку каждая такая сборка изготавливается единым технологическим циклом, и в итоге их рабочий температурный режим одинаков, соответственно выше и надежность. Прямое падение напряжения 0,2 — 0,4 вольта наряду с высоким быстродействием (единицы наносекунд) — несомненные преимущества диодов Шоттки перед p-n-собратьями.

Особенность барьера Шоттки в диодах, применительно к малому падению напряжения, проявляется при приложенных напряжениях до 60 вольт, хотя быстродействие остается непоколебимым. Сегодня диоды Шоттки типа 25CTQ045 (на напряжение до 45 вольт, на ток до 30 ампер для каждого из пары диодов в сборке) можно встретить во многих импульсных источниках питания, где они служат в качестве силовых выпрямителей для токов частотой до нескольких сотен килогерц.

Нельзя не затронуть тему недостатков диодов Шоттки, они конечно есть, и их два. Во-первых, кратковременное превышение критического напряжения мгновенно выведет диод из строя. Во-вторых, температура сильно влияет на максимальный обратный ток. При очень высокой температуре перехода диод просто пробьет даже при работе под номинальным напряжением.

Ни один радиолюбитель не обходится без диодов Шоттки в своей практике. Здесь можно отметить наиболее популярные диоды: 1N5817, 1N5818, 1N5819, 1N5822, SK12, SK13, SK14. Эти диоды есть как в выводном исполнении, так и в SMD. Главное, за что радиолюбители их так ценят — высокое быстродействие и малое падение напряжения на переходе — максимум 0,55 вольт — при невысокой цене данных компонентов.

Редкая печатная плата обходится без диодов Шоттки в том или ином назначении. Где-то диод Шоттки служит в качестве маломощного выпрямителя для цепи обратной связи, где-то — в качестве стабилизатора напряжения на уровне 0,3 — 0,4 вольт, а где-то является детектором.

В приведенной таблице вы можете видеть параметры наиболее распространенных сегодня маломощных диодов Шоттки.

К многочисленному семейству полупроводниковых диодов названных по фамилиям учёных, которые открыли необычный эффект, можно добавить ещё один. Это диод Шоттки.

Немецкий физик Вальтер Шоттка открыл и изучил так называемый барьерный эффект возникающий при определённой технологии создания перехода металл-полупроводник.

Основной «фишкой» диода Шоттки является то, что в отличие от обычных диодов на основе p-n перехода, здесь используется переход металл-полупроводник, который ещё называют барьером Шоттки. Этот барьер, так же, как и полупроводниковый p-n переход, обладает свойством односторонней электропроводимости и рядом отличительных свойств.

В качестве материала для изготовления диодов с барьером Шоттки преимущественно используется кремний (Si) и арсенид галлия (GaAs), а также такие металлы как золото, серебро, платина, палладий и вольфрам.

На принципиальных схемах диод Шоттки изображается вот так.

Как видим, его изображение несколько отличается от обозначения обычного полупроводникового диода .

Кроме такого обозначения на схемах можно встретить и изображение сдвоенного диода Шоттки (сборки).

Сдвоенный диод – это два диода смонтированных в одном общем корпусе. Выводы катодов или анодов у них объединены. Поэтому такая сборка, как правило, имеет три вывода. В импульсных блоках питания обычно применяются сборки с общим катодом.

Так как два диода размещены в одном корпусе и выполнены в едином технологическом процессе, то их параметры очень близки. Поскольку они размещены в едином корпусе, то и температурный режим их одинаков. Это увеличивает надёжность и срок службы элемента.

У диодов Шоттки есть два положительных качества: весьма малое прямое падение напряжения (0,2-0,4 вольта) на переходе и очень высокое быстродействие.

К сожалению, такое малое падение напряжения проявляется при приложенном напряжении не более 50-60 вольт. При дальнейшем его повышении диод Шоттки ведёт себя как обычный кремниевый выпрямительный диод. Максимальное обратное напряжение для Шоттки обычно не превышает 250 вольт, хотя в продаже можно встретить образцы, рассчитанные и на 1,2 киловольта (VS-10ETS12-M3).

Так, сдвоенный диод Шоттки (Schottky rectifier) 60CPQ150 рассчитан на максимальное обратное напряжение 150V, а каждый из диодов сборки способен пропустить в прямом включении 30 ампер!

Также можно встретить образцы, выпрямленный за полупериод ток которых может достигать 400А максимум! Примером может служит модель VS-400CNQ045.

Очень часто в принципиальных схемах сложное графическое изображение катода попросту опускают и изображают диод Шоттки как обычный диод. А тип применяемого элемента указывают в спецификации.

К недостаткам диодов с барьером Шоттки можно отнести то, что даже при кратковременном превышении обратного напряжения они мгновенно выходят из строя и главное необратимо. В то время как кремниевые силовые вентили после прекращения действия превышенного напряжения прекрасно самовосстанавливаются и продолжают работать. Кроме того обратный ток диодов очень сильно зависит от температуры перехода. На большом обратном токе возникает тепловой пробой.

К положительным качествам диодов Шоттки кроме высокого быстродействия, а, следовательно, малого времени восстановления можно отнести малую ёмкость перехода (барьера), что позволяет повысить рабочую частоту. Это позволяет использовать их в импульсных выпрямителях на частотах в сотни килогерц. Очень много диодов Шоттки находят своё применение в интегральной микроэлектронике. Выполненные по нано технологии диоды Шоттки входят в состав интегральных схем, где они шунтируют переходы транзисторов для повышения быстродействия.

В радиолюбительской практике прижились диоды Шоттки серии 1N581x (1N5817, 1N5818, 1N5819). Все они рассчитаны на максимальный прямой ток (I F(AV) ) – 1 ампер и обратное напряжение (V RRM ) от 20 до 40 вольт. Падение напряжения (V F ) на переходе составляет от 0,45 до 0,55 вольт. Как уже говорилось, прямое падение напряжения (Forward voltage drop ) у диодов с барьером Шоттки очень мало.

Также достаточно известным элементом является 1N5822. Он рассчитан на прямой ток в 3 ампера и выполнен в корпусе DO-201AD.

Также на печатных платах можно встретить диоды серии SK12 – SK16 для поверхностного монтажа . Они имеют довольно небольшие размеры. Несмотря на это SK12-SK16 выдерживают прямой ток до 1 ампера при обратном напряжении 20 – 60 вольт. Прямое падение напряжения составляет 0,55 вольт (для SK12, SK13, SK14) и 0,7 вольт (для SK15, SK16). Также на практике можно встретить диоды серии SK32 – SK310, например, SK36 , который рассчитан на прямой ток 3 ампера.

Применение диодов Шоттки в источниках питания.

Диоды Шоттки активно применяются в блоках питания компьютеров и импульсных стабилизаторах напряжения . Среди низковольтных питающих напряжений самыми сильноточными (десятки ампер) являются напряжения +3,3 вольта и +5,0 вольт. Именно в этих вторичных источниках питания и используются диоды с барьером Шоттки. Чаще всего используются трёхвыводные сборки с общим катодом. Именно применение сборок может считаться признаком высококачественного и технологичного блока питания.

Выход из строя диодов Шоттки одна из наиболее часто встречающихся неисправностей в импульсных блоках питания. У него может быть два «дохлых» состояния: чистый электрический пробой и утечка. При наличии одного из этих состояний блок питания компьютера блокируется, так как срабатывает защита. Но это может происходить по-разному.

В первом случае все вторичные напряжения отсутствуют. Защита заблокировала блок питания. Во втором случае вентилятор «подёргивается» и на выходе источников питания периодически то появляются пульсации напряжения, то пропадают.

То есть схема защиты периодически срабатывает, но полной блокировки источника питания при этом не происходит. Диоды Шоттки гарантированно вышли из строя, если радиатор, на котором они установлены, разогрет очень сильно до появления неприятного запаха. И последний вариант диагностики связанный с утечкой: при увеличении нагрузки на центральный процессор в мультипрограммном режиме блок питания самопроизвольно отключается.

Следует иметь в виду, что при профессиональном ремонте блока питания после замены вторичных диодов, особенно с подозрением на утечку, следует проверить все силовые транзисторы выполняющие функцию ключей и наоборот: после замены ключевых транзисторов проверка вторичных диодов является обязательной процедурой. Всегда необходимо руководствоваться принципом: беда одна не приходит.

Проверка диодов Шоттки мультиметром.

Проверить диод Шоттки можно с помощью рядового мультиметра. Методика такая же, как и при проверке обычного полупроводникового диода с p-n переходом. Но и тут есть подводные камни. Особенно трудно проверить диод с утечкой. Прежде всего, элемент необходимо выпаять из схемы для более точной проверки. Достаточно легко определить полностью пробитый диод. На всех пределах измерения сопротивления неисправный элемент будет иметь бесконечно малое сопротивление, как в прямом, так и в обратном включении. Это равносильно короткому замыканию.

Сложнее проверить диод с подозрением на «утечку». Если проводить проверку мультиметром DT-830 в режиме «диод», то мы увидим совершенно исправный элемент. Можно попробовать измерить в режиме омметра его обратное сопротивление. На пределе «20кОм» обратное сопротивление определяется как бесконечно большое. Если же прибор показывает хоть какое-то сопротивление, допустим 3 кОм, то этот диод следует рассматривать как подозрительный и менять на заведомо исправный. Стопроцентную гарантию может дать полная замена диодов Шоттки по шинам питания +3,3V и +5,0V.

Где ещё в электронике используются диоды Шоттки? Их можно обнаружить в довольно экзотических приборах, таких как приёмники альфа и бета излучения, детекторах нейтронного излучения, а в последнее время на барьерных переходах Шоттки собирают панели солнечных батарей. Так, что они питают электроэнергией и космические аппараты.

Все о диодах Шоттки в проектировании и сборке печатных плат

Что такое диод Шоттки?

 

A Диод Шоттки , также называемый Диод с горячей несущей , представляет собой полупроводниковый диод, образованный соединением полупроводника с металлом. Он имеет низкое прямое падение напряжения и очень быстрое переключение. Когда приложено достаточное прямое напряжение, ток течет в прямом направлении. Кремниевый p-n-диод имеет типичное прямое напряжение 600-700 мВ, а прямое напряжение Шоттки составляет 150-450 мВ.Это более низкое требование к прямому напряжению обеспечивает более высокие скорости переключения и лучшую эффективность системы.

Диоды Шоттки в печатной плате

 

На рисунке выше показаны различные типы диодов Шоттки в конструкции и сборке печатных плат. Любые проекты NPI или массового производства, касающиеся компоновки, изготовления и сборки печатных плат, не стесняйтесь обращаться к профессиональным инженерам по продажам MADPCB для получения быстрого предложения, включая гибкую печатную плату, жестко-гибкую плату, сквозное отверстие и плату HDI.У нас нет минимального заказа на прототип печатной платы, но у нас есть 5 прототипов печатных плат в сборе.

 

Назван в честь немецкого физика Вальтера Х. Шоттки (23 июля 1886 г. — 4 марта 1976 г.).

 

Как это работает?

 

Типичный диод объединяет полупроводники p-типа и n-типа, образуя p-n переход. В диоде Шоттки металл заменяет полупроводник р-типа. Этот металл может варьироваться от платины до вольфрама, молибдена, золота и т. д.

При соединении металла с полупроводником n-типа образуется переход m-s. Этот перекресток называется барьером Шоттки . Поведение барьера Шоттки будет различаться в зависимости от того, находится ли диод в несмещенном, прямом или обратном смещении.

 

  • Состояние прямого смещения : Подключение положительной клеммы батареи к металлу, а отрицательной клеммы к полупроводнику n-типа создаст состояние прямого смещения.В этом состоянии электроны могут пересечь переход от n-типа к металлу, если приложенное напряжение больше 0,2 вольта. Это приводит к протеканию тока, типичному для большинства диодов.
  • Состояние обратного смещения : Подсоединение отрицательной клеммы батареи к металлу, а положительной клеммы к полупроводнику n-типа создаст состояние обратного смещения. Это состояние расширяет барьер Шоттки и препятствует прохождению электрического тока. Однако, если обратное напряжение смещения продолжает расти, это может в конечном итоге разрушить барьер.Это позволит току течь в обратном направлении и может повредить компонент.

 

Применение

 

  • Ограничение напряжения : В то время как стандартные кремниевые диоды имеют падение напряжения в прямом направлении около 0,7 В, а германиевые диоды 0,3 В, падение напряжения на диодах Шоттки при прямом смещении около 1 мА находится в диапазоне от 0,15 В до 0,46 В, что делает их полезными в приложениях ограничения напряжения и предотвращения насыщения транзисторов.Это связано с более высокой плотностью тока в диоде Шоттки.
  • Защита от обратного тока и разряда : Из-за низкого прямого падения напряжения на диодах Шоттки меньше энергии теряется в виде тепла, что делает их наиболее эффективным выбором для приложений, чувствительных к эффективности. Например, они используются в автономных («автономных») фотоэлектрических (PV) системах для предотвращения разряда батарей через солнечные панели в ночное время, называемых « блокирующими диодами ». Они также используются в системах, подключенных к сети, с несколькими параллельно соединенными цепочками, чтобы предотвратить протекание обратного тока из соседних цепочек через экранированные цепочки в случае выхода из строя «шунтирующих диодов».
  • Импульсные источники питания : Диоды Шоттки также используются в качестве выпрямителей в импульсных источниках питания. Низкое прямое напряжение и быстрое время восстановления приводят к повышению эффективности. Их также можно использовать в схемах «ИЛИ» источника питания в продуктах, которые имеют как внутреннюю батарею, так и вход сетевого адаптера или аналогичные. Однако большой обратный ток утечки представляет собой проблему в этом случае, так как любая схема измерения напряжения с высоким импедансом увидит напряжение от другого источника питания через диодную утечку.
  • Схемы выборки и хранения : Диоды Шоттки могут использоваться в схемах выборки и хранения на основе диодного моста. По сравнению с обычными диодными мостами на основе PN-перехода, диоды Шоттки могут иметь преимущества. Диод Шоттки с прямым смещением не имеет накопления заряда неосновных носителей. Это позволяет им переключаться быстрее, чем обычные диоды, что приводит к меньшему времени перехода от выборки к шагу удержания. Отсутствие накопления заряда неосновных носителей также приводит к более низкому шагу удержания или ошибке выборки, что приводит к более точной выборке на выходе.
  • Управление зарядом : Благодаря эффективному управлению электрическим полем диоды Шоттки могут использоваться для точной загрузки или разгрузки одиночных электронов в полупроводниковых наноструктурах, таких как квантовые ямы или квантовые точки.

 

Параметры диода Шоттки

 

Ниже вы найдете список параметров, которые следует учитывать при выборе диода Шоттки для вашего следующего электронного проекта:

Параметр Описание
Прямое падение напряжения Спецификация любой детали обеспечивает прямое падение напряжения для заданного тока.Типичное напряжение включения для большинства диодов Шоттки составляет около 0,2 В.
Обратный ток утечки Повышение температуры внутри диода Шоттки значительно увеличивает обратный ток утечки. Этот параметр важно учитывать для сохранения целостности вашего устройства.
Время обратного восстановления Этот параметр описывает, сколько заряда проходит при переходе из состояния «включено» в состояние «выключено». Обычно это измеряется в нано- или пикосекундах.
Обратный пробой Найдите параметры под названием Пиковое обратное напряжение или Максимальное блокирующее постоянное напряжение, чтобы понять, когда ваш диод позволит току течь в обратном направлении.
Емкость Площадь перехода внутри диода Шоттки имеет небольшую площадь, а емкость обычно измеряется в пикофарадах. Емкость будет определена при заданном напряжении в спецификации и важна для радиочастотных приложений.
Рабочая температура Типичный диод Шоттки должен поддерживать температуру перехода от 125 до 175℃.Учитывайте это значение при работе над распределением тепла для вашего устройства.

 

Обозначение

 

Часто встречающиеся диоды Шоттки включают в себя выпрямители серии 1N58xx, такие как сквозные детали 1N581x (1A) и 1N582x (3A), а также детали SS1x (1A) и SS3x (3A) для поверхностного монтажа. Выпрямители Шоттки доступны в различных корпусах для поверхностного монтажа.

Малосигнальные диоды Шоттки, такие как 1N5711, 1N6263, 1SS106, 1SS108 и серии BAT41–43, 45–49, широко используются в высокочастотных устройствах в качестве детекторов, смесителей и нелинейных элементов и заменили германиевые диоды.Они также подходят для защиты от электростатического разряда (ESD) чувствительных устройств, таких как полупроводниковые устройства III-V, лазерные диоды и, в меньшей степени, открытые линии КМОП-схем.

Переходы металл-полупроводник

Шоттки представлены в преемниках семейства логических устройств 7400 TTL, сериях 74S, 74LS и 74ALS, где они используются в качестве зажимов Бейкера параллельно с переходами коллектор-база биполярных транзисторов для предотвращения их насыщения, тем самым значительно уменьшая их задержки выключения.

 

Альтернативы

 

Если требуется меньшее рассеивание мощности, вместо него можно использовать полевой МОП-транзистор и схему управления в рабочем режиме, известном как активное выпрямление.

Супердиод, состоящий из PN-диода или диода Шоттки и операционного усилителя, обеспечивает почти идеальную характеристику диода благодаря эффекту отрицательной обратной связи, хотя его использование ограничено частотами, с которыми может работать используемый операционный усилитель.

Диодные сборки Каталог Шоттки. Диодные сборки Шоттки в компьютерных блоках питания

Диоды Шоттки

, а точнее — диоды с барьером Шоттки — представляют собой полупроводниковые приборы, выполненные на контактной основе металл-полупроводник, в то время как в диодах используется обычный полупроводник с p-n-переходом.

Диод Шоттки

берет свое название, а с появлением электроники немецкий физик-изобретатель Вальтер Шоттки, который в 1938 году изучением вновь открытого эффекта барьера подтвердил выдвинутую ранее теорию о том, что хотя испусканию электронов металлом и препятствует потенциальный барьер, но с увеличением приложенного внешнего электрического поля этот барьер будет уменьшаться.Вальтер Шоттки открыл этот эффект, который потом в честь ученого назвали эффектом Шоттки.

Исследуя контакт металл-полупроводник видно, что если вблизи поверхности полупроводника имеется область, обедненная основными носителями, то область контакта полупроводника со стороны металла полупроводника, область пространственного заряда ионизированных акцепторов и доноров , тем самым реализуется замыкающий контакт — тот же барьер Шоттки. В каких условиях возникает этот барьер? Ток термоэлектронной эмиссии с поверхности твердого тела определяет уравнение Ричардсона:

Создадим условия, когда при контакте полупроводника, например, n-типа, с металлом термодинамическая работа выхода электрона из металла была бы больше, чем термодинамическая работа выхода электрона из полупроводника.При таких условиях, в соответствии с уравнением Ричардсона, ток термоэлектронной эмиссии с поверхности полупроводника будет больше тока термоэлектронной эмиссии с поверхности металла:

В начальный момент времени при контакте указанных материалов ток из полупроводника в металл превышает обратный ток (из металла в полупроводник), в результате чего на участках поверхности полупроводника и металла — будут накапливаться объемные заряды — в полупроводнике положительные а отрицательный — в металле.В области контакта возникнет электрическое поле, образованное этими зарядами, и произойдет искривление энергетических зон.

Под действием поля термодинамическая работа выхода полупроводника увеличивается, и увеличение будет происходить до тех пор, пока площадь контакта не станет равной термодинамической работе выхода и соответствующим токам, приложенным к термоэмиссионной поверхности.

Переход к равновесному состоянию с образованием потенциального барьера для полупроводника p-типа и металла аналогичен примеру с полупроводником n-типа и металлом.Роль внешнего напряжения заключается в регулировке высоты потенциального барьера и напряженности электрического поля в области пространственного заряда полупроводника.

На приведенной выше диаграмме показаны зональные диаграммы различных стадий формирования барьера Шоттки. Условия равновесия в области контакта термоэмиссионных токов выравниваются за счет создаваемого полевым эффектом потенциального барьера, высота которого равна разности термодинамической работы выхода: φk = FMe — Fp / n.

Очевидно, что ВАХ для барьера Шоттки асимметрична. В прямом направлении ток экспоненциально растет вместе с увеличением приложенного напряжения. В обратном направлении ток не зависит от напряжения. В обоих случаях ток обусловлен электронами как основными носителями заряда.

Таким образом, диоды Шоттки

очень быстродействующие, потому что они устраняют диффузные и рекомбинационные процессы, требующие дополнительного времени.Зависимость тока от напряжения связана с изменением числа носителей, так как эти носители участвуют в процессе переноса заряда. Внешнее напряжение изменяет количество электронов, которые могут пройти с одной стороны барьера Шоттки на другую его сторону.

Благодаря технологии изготовления и основанному на описанном принципе работы диоды Шоттки имеют небольшое падение напряжения в прямом направлении, которое значительно меньше, чем у традиционных p-n диодов.

Здесь даже небольшой начальный ток через область контакта приводит к выделению тепла, которое затем способствует появлению дополнительных носителей тока. В этом случае инжекция неосновных носителей заряда отсутствует.

Диоды Шоттки поэтому не имеют диффузной емкости, так как нет неосновных носителей, и как следствие — достаточно высокое быстродействие по сравнению с полупроводниковыми диодами. Получается подобие острого несимметричного p-n перехода.

Таким образом, в первую очередь диоды Шоттки — это СВЧ-диоды различного назначения: детекторные, смесительные, лавинно-пролетные, параметрические, импульсные, умножительные.Диоды Шоттки могут использоваться как приемники излучения, тензодатчики, детекторы ядерных излучений, модуляторы света и, наконец, выпрямители тока высокой частоты.

Обозначение диода Шоттки в схемах

Диоды Шоттки сегодня

На сегодняшний день диоды Шоттки широко распространены в электронных устройствах. На схемах они изображаются иначе, чем обычные диоды. Часто можно встретить двойные диоды выпрямителя Шоттки, выполненные в трехвыводном корпусе, свойственном силовым ключам.Такие двойные конструкции содержат внутри два диода Шоттки, объединенных катодами или анодами, чаще — катодами.

Диоды в сборке имеют очень близкие параметры, так как каждая такая сборка изготавливается по единому технологическому циклу, и в результате температурный режим их работы одинаков, соответственно выше и надежность. Прямое падение напряжения от 0,2 до 0,4 вольта, наряду с высоким быстродействием (единицы наносекунд), являются несомненными преимуществами диодов Шоттки перед p-n-аналогами.

Особенность барьера Шоттки в диодах, применительно к малому падению напряжения, проявляется при приложенных напряжениях до 60 вольт, хотя работоспособность остается непоколебимой. Сегодня диоды Шоттки типа 25CTQ045 (до 45 вольт, до 30 ампер на каждую пару диодов в сборке) можно встретить во многих импульсных источниках питания, где они служат силовыми выпрямителями на токи до нескольких сотен килогерц.

Нельзя не затронуть тему недостатков диодов Шоттки, они безусловно есть, и их два.Во-первых, кратковременное превышение критического напряжения моментально отключит диод. Во-вторых, температура сильно влияет на максимальный обратный ток. При очень высокой температуре перехода диод просто пробьет даже при работе на номинальном напряжении.

Без диодов Шоттки в своей практике не обходится ни один радиолюбитель. Здесь можно отметить самые популярные диоды: 1N5817, 1N5818, 1N5819, 1N5822, СК12, СК13, СК14. Эти диоды есть как в выходном исполнении, так и в SMD. Главное, за что его так ценят радиолюбители, — это высокая скорость и низкое падение напряжения на переходе — максимум 0.55 вольт — при низкой цене этих комплектующих.

Редкая печатная плата обходится без диодов Шоттки в том или ином обозначении. Где-то диод Шоттки служит маломощным выпрямителем контура обратной связи, где-то — стабилизатором напряжения на уровне от 0,3 до 0,4 вольта, а где-то — детектором.

В таблице ниже вы можете увидеть параметры самых распространенных сегодня маломощных диодов Шоттки.

Упаковка:   В блистере на мотке диаметром 180 мм по 3000 диодных сборок в SOT323 и 3000 в упаковке SOT23.

Диоды Шоттки от 1 Ампера

Упаковка: В блистере-ленте на катушке диаметром 330 мм, 5000 диодов Шоттки в ТО-277Б и МЭЛФ, 3000 в СМК. В блистере на катушке диаметром 180 мм по 1800 диодов Шоттки в СМА.

Быстродействующие диоды Шоттки

Упаковка: В блистере на катушке диаметром 180 мм по 3000 диодов Шоттки в SOD123FL.

К большому семейству полупроводниковых диодов, названных именами ученых, открывших необычный эффект, можно добавить еще один.Это диод Шоттки.

Немецкий физик Вальтер Шотк открыл и изучил так называемый барьерный эффект, возникающий при определенной технологии создания перехода металл-полупроводник.

Основная «фишка» диода Шоттки в том, что в отличие от обычных диодов на p-n переходе здесь используется переход металл-полупроводник, который еще называют барьером Шоттки. Этот барьер, как и полупроводниковый p-n переход, обладает свойством односторонней электропроводности и рядом отличительных свойств.

В качестве материала для изготовления диодов с барьером Шоттки преимущественно используются кремний (Si) и арсенид галлия (GaAs), а также такие металлы, как золото, серебро, платина, палладий и вольфрам.

На принципиальных схемах диод Шоттки изображается так.

Как видите, его изображение немного отличается от обычного полупроводникового диода.

Кроме этого обозначения на схемах можно встретить и изображение диода Шоттки (сборка).

Сдвоенный диод – это два диода, смонтированных в одном общем корпусе. Выводы катодов или анодов в них совмещены. Поэтому такая сборка, как правило, имеет три вывода. В импульсных источниках питания обычно применяют сборки с общим катодом.

Поскольку два диода размещены в одном корпусе и выполнены в едином технологическом процессе, их параметры очень близки. Поскольку они размещены в едином корпусе, их температурный режим одинаков.Это увеличивает надежность и срок службы элемента.

Диоды Шоттки имеют два положительных качества: очень малое прямое падение напряжения (0,2-0,4 вольта) на переходе и очень высокое быстродействие.

К сожалению, такое небольшое падение напряжения происходит при подаваемом напряжении не более 50-60 вольт. При дальнейшем его увеличении диод Шоттки ведет себя как обычный кремниевый выпрямительный диод. Максимальное обратное напряжение для Шоттки обычно не превышает 250 вольт, хотя на рынке можно найти образцы, рассчитанные на 1.2 киловольта (ВС-10ЭЦ12-М3).

Итак, диод выпрямителя Шоттки 60CPQ150 рассчитан на максимальное обратное напряжение 150В, а каждый из диодов в сборе способен пропускать при прямом включении 30 ампер!

Также можно встретить образцы выпрямленные на ток полупериода, который может достигать максимум 400А! Примером может служить модель VS-400CNQ045.

Очень часто в концептуальных схемах просто опускается сложное графическое изображение катода и диод Шоттки изображается как обычный диод.А тип применяемого элемента указывается в спецификации.

К недостаткам диодов с барьером Шоттки можно отнести то, что даже при кратковременном превышении обратного напряжения они мгновенно выходят из строя и главное необратимо. В то время как кремниевые силовые вентили после прекращения действия перенапряжения прекрасно самовосстанавливаются и продолжают работать. Кроме того, обратный ток диодов очень сильно зависит от температуры перехода. На большом обратном токе происходит тепловой пробой.

К положительным качествам диодов Шоттки, кроме высокого быстродействия, а следовательно, малого времени восстановления, можно отнести малую емкость перехода (барьера), что позволяет увеличить рабочую частоту. Это позволяет использовать их в импульсных выпрямителях на частотах в сотни килогерц. Многие диоды Шоттки находят свое применение в интегральной микроэлектронике. Диоды Шоттки, изготовленные по нанотехнологиям, входят в состав интегральных схем, где они шунтируют переходы транзисторов для повышения производительности.

В радиолюбительской практике прижились диоды Шоттки серии 1N581x (1N5817, 1N5818, 1N5819). Все они рассчитаны на максимальный прямой ток ( ИФ(АВ) ) — 1 ампер и обратное напряжение ( В РРМ ) от 20 до 40 вольт. Падение напряжения ( В F ) на переходе от 0,45 до 0,55 вольта. Как уже было сказано, прямое падение напряжения ( Forward voltage drop ) для диодов с барьером Шоттки очень мало.

Также достаточно известным элементом является 1N5822.Он рассчитан на постоянный ток 3 ампера и выполнен в корпусе ДО-201АД.

Также на печатных платах можно встретить диоды серии СК12-СК16 для поверхностного монтажа. Они довольно маленькие. Несмотря на это, СК12-СК16 выдерживают прямой ток до 1 ампера при обратном напряжении от 20 до 60 вольт. Прямое падение напряжения составляет 0,55 вольта (для СК12, СК13, СК14) и 0,7 вольта (для СК15, СК16). Также на практике можно встретить диоды серии СК32 — СК310, например, СК36 , который рассчитан на постоянный ток 3 ампера.

Применение диодов Шоттки в источниках питания.

Диоды Шоттки

активно используются в компьютерных блоках питания и импульсных регуляторах напряжения. Среди низковольтных питающих напряжений наиболее сильноточными (десятки ампер) являются напряжения +3,3 вольта и +5,0 вольта. Именно в этих вторичных источниках питания используются диоды с барьером Шоттки. Наиболее часто используются трехвыводные сборки с общим катодом. Именно применение агрегатов можно считать признаком качественного и технологичного силового агрегата.

Выход из строя диодов Шоттки — одна из самых частых неисправностей импульсных блоков питания. У него может быть два «мертвых» состояния: чистый электрический пробой и утечка. При наличии одного из этих условий питание компьютера блокируется, так как срабатывает защита. Но это может происходить по-разному.

В первом случае все вторичные напряжения отсутствуют. Защита заблокировала подачу питания. Во втором случае вентилятор «дергается» и на выходе источников питания периодически то появляются пульсации напряжения, то пропадают.

То есть схема защиты периодически срабатывает, но полной блокировки блока питания нет. Диоды Шоттки гарантированно выходят из строя, если радиатор, на котором они установлены, очень сильно нагревается до появления неприятного запаха. И последний вариант диагностики, связанный с утечкой: при увеличении нагрузки на центральный процессор в многопрограммном режиме блок питания самопроизвольно отключается.

Следует иметь в виду, что при профессиональном ремонте блока питания после замены вторичных диодов, особенно при подозрении на утечку, следует проверить все силовые транзисторы, выполняющие функцию ключей и наоборот: после замены ключевых транзисторов , проверка вторичных диодов обязательна.Всегда нужно руководствоваться принципом: беда одна не приходит.

Проверка диодов Шоттки мультиметром.

Проверить диод Шоттки можно обычным мультиметром. Процедура такая же, как и для проверки обычного полупроводникового диода по p-n переходу. Но и здесь есть подводные камни. Особенно сложно проверить диод с утечкой. В первую очередь элемент необходимо выпаять из схемы для более точной проверки.Достаточно легко определить полностью пробитый диод. На всех пределах измерения сопротивления неисправный элемент будет иметь бесконечно малое сопротивление как при прямом, так и при обратном включении. Это равносильно короткому замыканию.

Сложнее проверить диод с подозрением на «утечку». Если провести тест мультиметром DT-830 в диодном режиме, то мы увидим вполне рабочий элемент. Можно попробовать измерить в режиме омметра его обратное сопротивление. На пределе «20 кОм» обратное сопротивление определяется как бесконечно большое.Если прибор показывает хоть какое-то сопротивление, скажем, 3 кОм, то этот диод следует признать подозрительным и заменить на заведомо исправный. 100% гарантию может дать полная замена диодов Шоттки по шинам питания +3,3В и +5,0В.

Где еще в электронике используются диоды Шоттки? Их можно встретить в достаточно экзотических устройствах, таких как приемники альфа- и бета-излучения, детекторы нейтронного излучения, а в последнее время и на барьерных переходах Шоттки в панелях солнечных батарей.Так, они питают электричеством и космические аппараты.

При сборке блоков питания и преобразователей напряжения для автомобильных усилителей часто возникает проблема с выпрямлением тока от трансформатора. Достать мощные импульсные диоды — достаточно серьезная проблема, поэтому я решил напечатать статью, в которой приводится полный перечень и параметры мощных диодов Шоттки. Некоторое время назад лично у меня возникла проблема с преобразователем-выпрямителем для автоусилителя. Преобразователь достаточно мощный (500-600 ватт), частота выходного напряжения 60кГц, любой обычный диод, который найдется в старом хламе, сразу сгорит как спичка.Единственным доступным вариантом на тот момент были отечественные КД213А. Диоды неплохие, держат до 10 ампер, рабочая частота в пределах 100кГц, но под нагрузкой тоже перегревались.

На самом деле мощные диоды можно найти почти у всех. Компьютерная БС — это та, которая питает весь компьютер. Как правило, их изготавливают мощностью от 200 Вт до 1 кВт и более, а так как компьютер питается от постоянного тока, то в блоке питания обязательно должен быть выпрямитель. В современных блоках питания для выпрямления напряжения используются мощные диодные сборки Шоттки — они имеют минимальное падение напряжения на переходе и возможность работы в импульсных цепях, где рабочая частота значительно выше сети 50 Гц.Недавно на халяву принесли несколько блоков питания, из которых были сняты диоды для этого небольшого обзора. В компьютерных блоках питания можно встретить разнообразные диодные сборки, одиночных диодов почти не бывает — в одном корпусе два мощных диода, часто (почти всегда) с общим катодом. Вот некоторые из них:

Д83-004 (ЭСАД83-004) — Мощная сборка диодов Шоттки, обратное напряжение 40 вольт, допустимый ток 30А, в импульсном режиме до 250А пожалуй один из самых мощных диодов которые можно найти в компьютерных блоках питания.



STPS3045CW — Двойной диод Шоттки, выпрямленный ток 15 А, прямое напряжение 570 мВ, обратный ток утечки 200 мА, обратное постоянное напряжение 45 В.


Основные диоды Шоттки, встречающиеся в блоках питания

Шоттки TO-220 SBL2040CT 10А x 2 = 20А 40В Vf = 0,6В при 10А TO-220 SF1004G 5A x 2 = 10A 200В Vf = 0,97В при 5A
Ультратест TO-220 F16C20C 8A x 2 = 16A 200В Vf = 1.3V при 8a
Ultrafast SR504 5A 40V VF = 0,57
Шоттокки до-247 40CPQ060 20A x 2 = 40A 60V VF = 0,49 В при 20А
Schottky до-247 STPS40L45C 20A x 2 = 40A 45V VF = 0,49 В
Ультрастеренные до-247 SBL4040PT 20 A x 2 = 40 A 45 В Vf = 0,58 В при 20 A
Schottky TO-220 63CTQ100 30 A x 2 = 60 A 100 Vf = 0,69 В при 30 A Schottky TO-247 S60D40 30 A x 2 = 60 A 40–60 В Vf = 0,65 В при 30 A
Schottky TO-247 30CPQ150 15 A x 2 = 30 A 150 В Vf = 1 В при 15 A
Schottky TO-220 Vf 2 = 5 В MBRP30 x 45N 15 A 0.65 В при 15 А
Шоттки TO-220 S20C60 10 А x 2 = 20 А 30–60 В Vf = 0,55 В при 10 А
Шоттки TO-247 SBL3040PT 15 А x 2 = 30 А 30–40 В Vf = 0,55 В при 15 А

Шот х 2 = 40А 30-40В Vf = 0,58В при 20А
Ультратест ТО-220 У20С20С 10А х 2 = 20А 50-200В Vf = 0,97В при 10А

Есть и современные отечественные диодные сборки на большие токи. Вот их маркировка и внутренняя схема:



Также производятся , которые можно использовать, например, в блоках питания ламповых усилителей и другой аппаратуры повышенной мощности.Список приведен ниже:


Высоковольтные силовые диоды Шоттки напряжением до 1200 В

Хотя более предпочтительным является использование диодов Шоттки в низковольтных мощных выпрямителях с выходными напряжениями в пару десятки вольт, при высоких частотах переключения.

параметров диода Шоттки. Диоды Шоттки

При сборке блоков питания и преобразователей напряжения для автомобильных усилителей часто возникает проблема с выпрямлением тока от трансформатора.Получение мощных импульсных диодов — достаточно серьезная проблема, поэтому я решил напечатать статью, в которой приводится полный перечень и параметры мощных диодов Шоттки. Некоторое время назад лично у меня возникла проблема с преобразователем-выпрямителем для автоусилителя. Преобразователь достаточно мощный (500-600 ватт), частота выходного напряжения 60 кГц, любой обычный диод, который найдется в старом хламе, тут же сгорит, как спичка. Единственным доступным вариантом на тот момент были отечественные КД213А.Диоды неплохие, держат до 10 ампер, рабочая частота в пределах 100кГц, но еще и жутко перегревались под нагрузкой.

На самом деле мощные диоды есть почти у всех. Компьютерный блок питания — это тот, который питает весь компьютер. Как правило, их изготавливают мощностью от 200 Вт до 1 кВт и более, а так как компьютер питается от постоянного тока, то в блоке питания обязательно должен быть выпрямитель. В современных блоках питания для выпрямления напряжения используются мощные диодные сборки Шоттки — именно они имеют минимальное падение напряжения на переходе и возможность работы в импульсных цепях, где рабочая частота намного выше сетевых 50 Герц.Недавно бесплатно привезли несколько блоков питания, откуда были сняты диоды для этого краткого обзора. В компьютерных блоках питания можно встретить разнообразные диодные сборки, одиночных диодов здесь почти нет — два мощных диода в одном корпусе, часто (почти всегда) с общим катодом. Вот некоторые из них:

Д83-004 (ЭСАД83-004) — Мощная сборка диодов Шоттки, обратное напряжение 40 Вольт, допустимый ток 30А, в импульсном режиме до 250А — пожалуй, одни из самых мощных диодов, которые могут можно найти в компьютерных блоках питания.



STPS3045CW — Двойной диод Шоттки, выпрямленный ток 15 А, прямое напряжение 570 мВ, обратный ток утечки 200 мкА, обратное постоянное напряжение 45 В.


Основные диоды Шоттки, используемые в блоках питания

Шоттки TO-220 SBL2040CT 10А x 2 =20А 40В Vf=0,6В при 10А
Шоттки TO-247 S30D40 15А x 2 =30А 40В Vf=1,59В0 Ultrafast TO-220 SF1004G 5 A x 2 = 10 A 200 В Vf = 0,97 В при 5 A
Ultrafast TO-220 F16C20C 8 A x 2 = 16 A 200 В Vf = 1.3 В при 8 А
Ultrafast SR504 5 А 40 В Vf=0,57
Шоттки TO-247 40CPQ060 20 А x 2 =40 А 60 В Vf=0,49 В при 20 А SBL4040PT 20 A x 2 =40 A 45 В Vf=0,58 В при 20 A
Schottky TO-220 63CTQ100 30 A x 2 =60 A 100 Vf=0,69 В при 30 A
Schottky TO-220 MBR2545CT 15 A x 2 =30 A 45 В Vf=01 Schottky TO-247 S60D40 30A x 2 =60A 40-60В Vf=0,65В при 30A
Schottky TO-247 30CPQ150 15A x 2 =30A 150В Vf=1В при 15A
Schottky TO-220 MBRP3045N 15A x 2 =3 Vf 0.65 В при 15 А
Шоттки TO-220 S20C60 10 А x 2 = 20 А 30–60 В Vf = 0,55 В при 10 А
Шоттки TO-247 SBL3040PT 15 А x 2 = 30 А 30–40 В Vf = 0,55 В при 15 А
Шоттки SBL4 BL4 TO-024 х 2 =40А 30-40В Vf=0,58В при 20А
Сверхбыстрый ТО-220 U20C20C 10А х 2 =20А 50-200В Vf=0,97В при 10А

Есть и современные отечественные диодные сборки на большие токи. Вот их маркировка и внутренняя схема:



Также имеется , который можно использовать, например, в БП ламповых усилителей и другой аппаратуры с повышенным питанием.Список ниже:


Высоковольтные силовые диоды Шоттки до 1200 В

Хотя предпочтительнее использовать диоды Шоттки в низковольтных мощных выпрямителях с выходными напряжениями в пару десятков вольт, при высокие частоты переключения.

Упаковка: В блистерной ленте на катушке диаметром 180 мм, 3000 диодных сборок в упаковке SOT323 и 3000 в упаковке SOT23.

Диоды Шоттки от 1 Ампера

Упаковка: В блистерной ленте на катушке диаметром 330 мм, 5000 диодов Шоттки в ТО-277Б и МЭЛФ, 3000 в SMC.В блистерной ленте на катушке диаметром 180 мм 1800 диодов Шоттки в СМА.

Быстродействующие диоды Шоттки

Упаковка: В блистерной ленте на катушке диаметром 180 мм 3000 диодов Шоттки в SOD123FL. Диод Шоттки

— еще одна разновидность типового полупроводникового диода, его отличительной особенностью является небольшое падение напряжения при прямом подключении. Свое название он получил в честь немецкого физика-изобретателя Вальтера Шоттки. В этих диодах в качестве потенциального барьера используется переход металл-полупроводник, а не p-n переход.Допустимое обратное напряжение диодов Шоттки обычно около 1200 вольт, например CSD05120 и его аналоги, на практике их применяют в низковольтных цепях с обратным напряжением до нескольких десятков вольт.

На принципиальных схемах обозначаются почти как диод, см. рисунок выше, но с небольшими графическими отличиями, кроме того довольно часто встречаются сдвоенные диоды Шоттки.

Сдвоенный диод Шоттки представляет собой два отдельных элемента, собранных в одном общем корпусе, причем выводы катодов или анодов этих компонентов объединены.Поэтому сдвоенный диод, обычно трехвыводной. В импульсных и компьютерных блоках питания часто можно увидеть сдвоенные диоды Шоттки с общим катодом.

Поскольку оба диода помещены в единый корпус и собраны по одному технологическому процессу, их технические параметры практически идентичны. При таком размещении в одном корпусе при эксплуатации они будут находиться в одинаковом температурном режиме, а это один из основных факторов повышения надежности устройства в целом.

Преимущества


Падение напряжения на диоде при прямом включении составляет всего 0,2-0,4 вольта, тогда как на типовых кремниевых диодах этот параметр составляет 0,6-0,7 вольта. Столь низкое падение напряжения на полупроводнике, при прямом включении, характерно только для диодов Шоттки с обратным напряжением максимум десятки вольт, но в случае повышения уровня приложенного напряжения падение напряжения на Диод Шоттки уже сравним с кремниевым диодом, что сильно ограничивает использование диодов Шоттки в современной электронике.
Теоретически любой диод Шоттки может иметь низкую барьерную емкость. Отсутствие явно классического p-n перехода позволяет значительно увеличить рабочую частоту устройства. Этот параметр нашел широкое применение при производстве интегральных схем, где диоды Шоттки шунтируют переходы транзисторов, используемых в качестве логических элементов. В силовой электронике важен еще один параметр диодов Шоттки, а именно малое время восстановления позволяет использовать силовые выпрямители на частотах от сотен кГц и выше.Например, радиодеталь MBR4015 (на 15 В и 40 А) используется для выпрямления ВЧ напряжения, а время ее восстановления составляет всего 10 кВ/мкс.
Благодаря вышеперечисленным положительным свойствам выпрямители на диодах Шоттки отличаются от выпрямителей на стандартных диодах меньшим уровнем помех, поэтому их применяют в аналоговых вторичных источниках питания.

Минусы


При кратковременном превышении допустимого уровня обратного напряжения диод Шоттки выходит из строя, в отличие от типовых кремниевых диодов, которые просто переходят в режим обратимого пробоя при условии, что мощность рассеяния кристалла не выше допустимых значений, а после снижения напряжения диод полностью восстанавливает свои характеристики.Диоды Шоттки
характеризуются более высокими значениями обратных токов, которые увеличиваются с повышением температуры кристалла и в случае неудовлетворительных условий работы теплоотвода при работе с большими токами приводят к тепловому пробою радиодетали. Диоды Шоттки

, как я уже отмечал выше, активно используются в компьютерных блоках питания и импульсных стабилизаторах напряжения. Они используются в низковольтных и сильноточных частях схемы компьютерного ИБП +3,3 В и +5,0 В.Наиболее часто используются сдвоенные диоды с общим катодом. Именно использование сдвоенных диодов считается признаком высокого качества.

Перегоревший диод Шоттки – одна из самых частых неисправностей с. У диода может быть два нерабочих состояния: электрический пробой и утечка на корпус. При любом из этих условий ИБП блокируется встроенной схемой защиты.

В случае электрического пробоя все вторичные напряжения в блоке питания отсутствуют. В случае утечки вентилятор блока питания компьютера может «подергиваться» и на выходе могут появляться пульсации выходного напряжения, периодически пропадающие.То есть модуль защиты периодически срабатывает, но полной блокировки не происходит. Диоды Шоттки сгорают на 100%, если радиатор, к которому они прикреплены, сильно нагревается или от них сильно пахнет горелым.

Несколько слов следует сказать о том, что при ремонте ИБП после замены диодов, особенно при подозрении на течь на корпус, следует прозванивать все силовые транзисторы, работающие в ключевом режиме. А также в случае замены ключевых транзисторов проверка диодов обязательна и строго необходима.

Процедура проверки диода Шоттки такая же, как и для диода стандартного типа. Но и здесь есть небольшие отличия. Уже впаянный в схему диод этого типа очень сложно проверить. Поэтому узел или отдельный элемент необходимо предварительно демонтировать из схемы для проверки. Определить полностью сломанный элемент достаточно просто. На всех диапазонах измерения сопротивления мультиметр покажет либо бесконечно низкое сопротивление, либо короткое замыкание.

Сложнее проверить при подозрении на утечку. Если мы проверим типовым мультиметром, например DT-830 в режиме «диод», то увидим исправный компонент. Однако если произвести измерение в режиме омметра, то обратное сопротивление на пределе «20 кОм» определяется как бесконечно огромное (1). Если элемент показывает какое-то сопротивление, например, 5 кОм, то этот диод лучше признать подозрительным и заменить на исправный. Иногда лучше сразу заменить диоды Шоттки на +3.Шины 3В и +5.0В в компьютерном ИБП.

Иногда используются в приемниках (дозиметрах) альфа- и бета-излучения, детекторах нейтронного излучения, кроме того, панели собираются на переходах барьера Шоттки. солнечные панели, питающие космические корабли, бороздящие просторы нашей необъятной вселенной электричеством.

Диоды Шоттки

, а точнее, диоды с барьером Шоттки, представляют собой полупроводниковые приборы, выполненные на основе контакта металл-полупроводник, в то время как в обычных диодах используется полупроводниковый p-n переход.

Диод Шоттки своим названием и появлением в электронике обязан немецкому физику и изобретателю Вальтеру Шоттки, который в 1938 г., изучая вновь открытый барьерный эффект, подтвердил выдвинутую ранее теорию, согласно которой, хотя испускание электронов из металла препятствует потенциальный барьер, но по мере приложенного внешнего электрического поля этот барьер будет уменьшаться. Вальтер Шоттки открыл этот эффект, который потом в честь ученого назвали эффектом Шоттки.

Исследуя контакт металла и полупроводника, видно, что если вблизи поверхности полупроводника имеется область, обедненная основными носителями заряда, то в области контакта этого полупроводника с металлом со стороны полупроводнике образуется область объемного заряда ионизированных акцепторов и доноров, при этом реализуется блокирующий контакт — тот же барьер Шоттки. При каких условиях возникает этот барьер? Ток термоэлектронной эмиссии с поверхности твердого тела определяет уравнение Ричардсона:

Создадим условия, когда при контакте полупроводника, например, n-типа, с металлом термодинамическая работа выхода электронов из металла была бы больше, чем термодинамическая работа выхода электронов из полупроводника.В таких условиях, в соответствии с уравнением Ричардсона, ток термоэлектронной эмиссии с поверхности полупроводника будет больше, чем ток термоэмиссии с поверхности металла:

В начальный момент времени при контакте этих материалов ток от полупроводника к металлу будет превышать обратный ток (от металла к полупроводнику), в результате чего в приповерхностных областях обоих полупроводнике и металле начнут накапливаться объемные заряды — положительные в полупроводнике и отрицательные — в металле.В области контакта возникнет электрическое поле, образованное этими зарядами, и энергетические зоны искривятся.

Под действием поля термодинамическая работа выхода полупроводника будет увеличиваться, и увеличение будет происходить до тех пор, пока термодинамические работы выхода и соответствующие токи термоэмиссии по отношению к поверхности не сравняются в области контакта.

Картина перехода к равновесному состоянию с образованием потенциального барьера для полупроводника p-типа и металла аналогична рассмотренному примеру с полупроводником n-типа и металлом.Роль внешнего напряжения заключается в регулировке высоты потенциального барьера и напряженности электрического поля в области пространственного заряда полупроводника.

На рисунке выше показаны зонные диаграммы различных стадий формирования барьера Шоттки. В равновесных условиях в зоне контакта токи термоэмиссии выравнивались, за счет эффекта поля возник потенциальный барьер, высота которого равна разности термодинамических работ выхода: φк = ФМе — Фп/п.

Очевидно, что ВАХ для барьера Шоттки оказывается несимметричной. В прямом направлении ток увеличивается экспоненциально по мере увеличения приложенного напряжения. В обратном направлении ток не зависит от напряжения. В обоих случаях ток обусловлен электронами как основными носителями заряда.

Поэтому диоды Шоттки

отличаются высоким быстродействием, поскольку исключают диффузионные и рекомбинационные процессы, требующие дополнительного времени.Зависимость тока от напряжения связана с изменением числа носителей, так как эти носители участвуют в процессе переноса заряда. Внешнее напряжение изменяет количество электронов, которые могут пройти с одной стороны барьера Шоттки на другую.

Благодаря технологии изготовления и исходя из описанного принципа работы, диоды Шоттки имеют низкое падение напряжения в прямом направлении, намного меньше, чем у традиционных p-n диодов.

Здесь даже небольшой начальный ток через контактную площадку приводит к выделению тепла, которое затем способствует появлению дополнительных носителей тока. В этом случае инжекция неосновных носителей заряда отсутствует.

Диоды Шоттки

поэтому не имеют диффузной емкости, так как нет неосновных носителей, и как следствие быстродействие достаточно высокое по сравнению с полупроводниковыми диодами. Получается подобие острого несимметричного p-n-перехода.

Таким образом, в первую очередь диоды Шоттки — это СВЧ-диоды различного назначения: детекторные, смесительные, лавинно-проходные, параметрические, импульсные, умножительные.Диоды Шоттки могут использоваться как приемники излучения, тензометрические датчики, детекторы ядерных излучений, модуляторы света и, наконец, — выпрямители высокочастотных токов.

Обозначение диода Шоттки на схемах

Диоды Шоттки сегодня

На сегодняшний день очень широкое распространение в электронных устройствах получили диоды Шоттки. На схемах они изображаются иначе, чем обычные диоды. Часто можно встретить сдвоенные выпрямительные диоды Шоттки, выполненные в характерном для силовых ключей трехвыводном корпусе.Такие сдвоенные конструкции содержат внутри два диода Шоттки, объединенных катодами или анодами, чаще катодами.

Диоды в сборке имеют очень схожие параметры, так как каждая такая сборка изготавливается в едином технологическом цикле, и как следствие температурный режим их работы одинаковый, а значит и надежность выше. Прямое падение напряжения 0,2 — 0,4 вольта наряду с высоким быстродействием (единицы наносекунд) — несомненные преимущества диодов Шоттки перед p-n-собратьями.

Особенность барьера Шоттки в диодах, в отношении малого падения напряжения, проявляется при приложенных напряжениях до 60 вольт, хотя быстродействие остается непоколебимым. Сегодня диоды Шоттки типа 25CTQ045 (на напряжение до 45 вольт, на токи до 30 ампер на каждый из пары диодов в сборке) можно встретить во многих импульсных блоках питания, где они служат силовыми выпрямителями токов с частотами до нескольких сотен килогерц.

Нельзя не затронуть тему недостатков диодов Шоттки, конечно они есть, и их два.Во-первых, кратковременное превышение критического напряжения моментально отключит диод. Во-вторых, температура сильно влияет на максимальный обратный ток. При очень высокой температуре перехода диод просто сломается даже при работе на номинальном напряжении.

Без диодов Шоттки в своей практике не обходится ни один радиолюбитель. Здесь можно отметить самые популярные диоды: 1N5817, 1N5818, 1N5819, 1N5822, СК12, СК13, СК14. Эти диоды доступны как в выходной версии, так и в версии SMD.Главное, за что их так ценят радиолюбители, это высокое быстродействие и низкое падение напряжения на переходе — максимум 0,55 вольта — при низкой цене на эти компоненты.

Редкая печатная плата обходится без диодов Шоттки для тех или иных целей. Где-то диод Шоттки служит маломощным выпрямителем цепи обратной связи, где-то — стабилизатором напряжения на уровне 0,3 — 0,4 вольта, а где-то детектором.

В таблице ниже вы можете увидеть параметры наиболее распространенных сегодня маломощных диодов Шоттки.

К большому семейству полупроводниковых диодов, названных в честь ученых, открывших необычный эффект, можно добавить еще один. Это диод Шоттки.

Немецкий физик Вальтер Шоттка открыл и изучил так называемый барьерный эффект, возникающий при определенной технологии создания перехода металл-полупроводник.

Основная «фишка» диода Шоттки в том, что в отличие от обычных диодов на основе p-n перехода, здесь используется переход металл-полупроводник, который еще называют барьером Шоттки.Этот барьер, как и полупроводниковый p-n переход, обладает свойством односторонней электропроводности и рядом отличительных свойств.

В качестве материала для изготовления диодов с барьером Шоттки в основном используются кремний (Si) и арсенид галлия (GaAs), а также такие металлы, как золото, серебро, платина, палладий и вольфрам.

На принципиальных схемах диод Шоттки изображают так.

Как видите, его изображение несколько отличается от обозначения обычного полупроводникового диода.

Кроме этого обозначения на схемах также можно встретить изображение сдвоенного диода Шоттки (сборка).

Сдвоенный диод – это два диода, смонтированных в одном общем корпусе. Выводы катодов или анодов объединены. Поэтому такая сборка, как правило, имеет три вывода. В импульсных блоках питания обычно применяются сборки с общим катодом.

Так как два диода размещены в одном корпусе и изготовлены в едином технологическом процессе, то их параметры очень близки.Поскольку они размещены в едином корпусе, температурный режим у них одинаковый. Это увеличивает надежность и срок службы элемента.

Диоды Шоттки

имеют два положительных качества: очень малое прямое падение напряжения (0,2-0,4 вольта) на переходе и очень высокое быстродействие.

К сожалению, такое небольшое падение напряжения происходит при приложенном напряжении не более 50-60 вольт. При дальнейшем увеличении диод Шоттки ведет себя как обычный кремниевый выпрямительный диод.Максимальное обратное напряжение для Шоттки обычно не превышает 250 вольт, хотя в продаже можно найти образцы, рассчитанные на 1,2 киловольта (ВС-10ЭЦ12-М3).

Итак, сдвоенный диод Шоттки (выпрямитель Шоттки) 60CPQ150 рассчитан на максимальное обратное напряжение 150В, а каждый из диодов в сборе способен пропускать 30 ампер при прямом включении!

Вы также можете найти образцы, выпрямленный ток полупериода которых может достигать максимум 400А! Примером может служить модель VS-400CNQ045.

Очень часто в принципиальных схемах сложное графическое изображение катода просто опускается и диод Шоттки изображается как обычный диод. А тип используемого элемента указывается в спецификации.

К недостаткам диодов с барьером Шоттки можно отнести то, что даже при кратковременном превышении обратного напряжения они мгновенно выходят из строя и, главное, необратимы. В то время как силовые кремниевые вентили после прекращения действия избыточного напряжения прекрасно самовосстанавливаются и продолжают работать.Кроме того, обратный ток диодов очень зависит от температуры перехода. При большом обратном токе происходит тепловой пробой.

К положительным качествам диодов Шоттки, помимо высокого быстродействия, а, следовательно, малого времени восстановления, относится малая емкость перехода (барьер), что позволяет повысить рабочую частоту. Это позволяет использовать их в импульсных выпрямителях на частотах в сотни килогерц. Многие диоды Шоттки находят свое применение в интегральной микроэлектронике.Нанодиоды Шоттки используются в интегральных схемах, где они шунтируют переходы транзисторов для повышения производительности.

Диоды Шоттки

серии 1Н581х (1Н5817, 1Н5818, 1Н5819) прижились в радиолюбительской практике. Все они рассчитаны на максимальный прямой ток ( I F(AV) ) — 1 ампер и обратное напряжение ( VRRM ) от 20 до 40 вольт. Падение напряжения ( В F ) на переходе составляет от 0,45 до 0,55 вольт. Как уже было сказано, прямое падение напряжения (прямое падение напряжения ) у диодов с барьером Шоттки очень мало.

Также достаточно известным элементом является 1N5822. Он рассчитан на постоянный ток 3 ампера и выполнен в корпусе ДО-201АД.

Также на печатных платах можно встретить диоды серии СК12 — СК16 для поверхностного монтажа. Они довольно маленькие. Несмотря на это, СК12-СК16 выдерживают постоянный ток до 1 ампера при обратном напряжении 20 — 60 вольт. Прямое падение напряжения составляет 0,55 вольта (для СК12, СК13, СК14) и 0,7 вольта (для СК15, СК16). Также на практике можно встретить диоды серии СК32 — СК310, например СК36 , который рассчитан на постоянный ток 3 ампера.

Применение диодов Шоттки в блоках питания.

Диоды Шоттки

активно используются в компьютерных блоках питания и импульсных стабилизаторах напряжения. Среди низковольтных питающих напряжений наиболее сильноточными (десятки ампер) являются напряжения +3,3 вольта и +5,0 вольта. Именно в этих вторичных источниках питания используются диоды с барьером Шоттки. Наиболее часто используются трехполюсные сборки с общим катодом. Именно использование сборок можно считать признаком качественного и технологичного блока питания.

Выход из строя диодов Шоттки — одна из самых частых неисправностей импульсных блоков питания. У него может быть два «мертвых» состояния: чисто электрический пробой и утечка. При наличии одного из этих условий блок питания компьютера блокируется из-за срабатывания защиты. Но это может происходить по-разному.

В первом случае все вторичные напряжения отсутствуют. Защита заблокировала подачу питания. Во втором случае вентилятор «дергается» и пульсации напряжения на выходе блоков питания периодически то появляются, то исчезают.

То есть схема защиты периодически срабатывает, но полной блокировки источника питания не происходит. Диоды Шоттки гарантированно выходят из строя, если радиатор, на который они установлены, сильно нагревается до появления неприятного запаха. И последний вариант диагностики, связанный с утечкой: при увеличении нагрузки на центральный процессор в многопрограммном режиме самопроизвольно отключается блок питания.

Следует иметь в виду, что при профессиональном ремонте блока питания после замены вторичных диодов, особенно при подозрении на утечку, следует проверить все силовые транзисторы, выполняющие роль ключей и наоборот: после замены ключевых транзисторов проверка вторичных диодов является обязательной процедурой .Всегда нужно руководствоваться принципом: беда одна не приходит.

Проверка диодов Шоттки мультиметром.

Проверить диод Шоттки можно обычным мультиметром. Процедура такая же, как и при проверке обычного полупроводникового диода с p-n переходом. Но и здесь есть подводные камни. Особенно сложно проверить диод с утечкой. В первую очередь элемент необходимо выпаять из схемы для более точной проверки. Определить полностью пробитый диод достаточно просто.На всех пределах измерения сопротивления неисправный элемент будет иметь бесконечно малое сопротивление как при прямом, так и при обратном включении. Это эквивалентно короткому замыканию.

Диод с подозрением на «утечку» проверить сложнее. Если проверим мультиметром DT-830 в режиме «диод», то увидим вполне исправный элемент. Можно попробовать измерить его обратное сопротивление в режиме омметра. На пределе «20 кОм» обратное сопротивление определяется как бесконечно большое.Если прибор показывает хоть какое-то сопротивление, допустим 3 кОм, то этот диод следует считать подозрительным и менять на заведомо исправный. Полная замена диодов Шоттки на шинах питания +3,3В и +5,0В может дать 100% гарантию.

Где еще используются диоды Шоттки в электронике? Их можно найти в достаточно экзотических устройствах, таких как альфа- и бета-детекторы, детекторы нейтронного излучения, а в последнее время на переходах через барьер Шоттки собираются солнечные батареи.Чтобы они электричеством питали и космические корабли.

Выпрямитель питания Шоттки для поверхностного монтажа, комплект для поверхностного монтажа SMB Power

%PDF-1.4 % 1 0 объект > эндообъект 5 0 объект /Title (SS24 — выпрямитель питания Шоттки для поверхностного монтажа, комплект для поверхностного монтажа SMB Power) >> эндообъект 2 0 объект > эндообъект 3 0 объект > эндообъект 4 0 объект > поток 2020-03-23T14:05:46-07:00BroadVision, Inc.2020-03-26T09:57:02-07:002020-03-26T09:57:02-07:00Acrobat Distiller 20.0 (Windows)приложение/pdf

  • SS24 — Выпрямитель питания Шоттки для поверхностного монтажа, комплект SMB Power для поверхностного монтажа
  • ПО Полупроводник
  • В этих устройствах используется принцип барьера Шоттки. выпрямитель питания металл-кремний.
  • uuid: 60ec8aee-024f-47ff-863d-89632ed88745uuid: 303fb171-b611-4799-a6f6-1091c5011d65Print конечный поток эндообъект 6 0 объект > эндообъект 7 0 объект > эндообъект 8 0 объект > эндообъект 9 0 объект > эндообъект 10 0 объект > эндообъект 11 0 объект > эндообъект 12 0 объект > эндообъект 13 0 объект > эндообъект 14 0 объект > эндообъект 15 0 объект > эндообъект 16 0 объект > поток HUMs6鑿bdǂ

    Контролируемая сборка архитектур Bi2S3 в виде диода Шоттки, электродов суперконденсаторов и высокоэффективных фотокатализаторов

    Микроцветы из сульфида висмута

    (Bi 2 S 3 ) были успешно изготовлены с помощью гидротермального метода в одном сосуде.Структуры и морфология полученных продуктов охарактеризованы с помощью рентгеновской дифракции (XRD), автоэмиссионной сканирующей электронной микроскопии (FESEM), просвечивающей электронной микроскопии (TEM) и рамановской спектроскопии. Результаты экспериментов показывают, что микроцветки Bi 2 S 3 состоят из множества микростержней длиной 18–20 мкм. Изготавливаются сэндвич-структуры металл/полупроводник/металл (МСМ), а вольт-амперные характеристики ( I В ) демонстрируют явную встречно-параллельную характеристику диода Шоттки.Характеристики гальваностатического заряда-разряда показывают, что приготовленные микроцветы Bi 2 S 3 демонстрируют хорошие характеристики эффективности разряда при плотности тока от 1 мА см -2 до 10 мА 42 см 9066 . Кроме того, синтезированные микроцветы Bi 2 S 3 также используются в качестве эффективных фотокатализаторов УФ-света для фотокаталитического разложения метиленового оранжевого (МО) при световом освещении, которое показывает почти полную деградацию (∼ 95%) красителя МО.

    У вас есть доступ к этой статье

    Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

    Введение в диод Шоттки, выводы, работу, конструкцию и применение

    Привет, ребята, надеюсь, у вас все хорошо.В сегодняшнем уроке мы рассмотрим Введение в диод Шоттки . Диод — это такой электронный компонент, который используется для преобразования переменного тока в постоянный с некоторыми схемами фильтра для удаления пульсаций. Диод Шоттки был изобретен немецким физиком Х. Шоттки, поэтому он и называется диодом Шоттки. Он создан из сочетания металла и полупроводникового материала. Его потери напряжения при прямом смещении очень малы, и переключение этого диода также происходит быстро. В предыдущие годы кристаллические детекторы, используемые в радиоприемниках, работали как диоды Шоттки.

    Если для диодов предусмотрены условия прямого смещения, то через них протекает либо кремниевый диод, либо диод Шоттки. Величина напряжения прямого смещения для кремниевого диода составляет почти шестьсот-семьсот милливольт, для диода Шоттки диапазон напряжения прямого смещения составляет от полусотни до четырех-пятидесяти милливольт. Благодаря меньшему прямому смещению напряжения скорость переключения Шоттки высока, а также повышается КПД схемотехники, в которой он используется. В сегодняшнем посте мы подробно рассмотрим его работу, приложения, конструкцию и некоторые связанные параметры.Итак, давайте начнем с Введение в диод Шоттки.

    Знакомство с диодом Шоттки
    • Диоды Шоттки также называются диодами с горячей несущей или диодами с барьером Шоттки, которые используются в тех случаях, когда требуется большая частота и высокая скорость переключения.
    • Он называется диодом с горячими носителями из-за более высокого уровня энергии электронов в N-части, чем в металлической части диода.
    • Символ диода показан на рисунке ниже.Для изготовления этого диодного полупроводникового материала, обычно легированного азотом, этот материал комбинируют с такими металлами, как серебро, золото или платина.
    • В этом диоде нет PN-перехода, как в других диодах, но есть переход полупроводник-металл.
    • Потери напряжения при прямом смещении для этого диода обычно составляют 0,3 В из-за отсутствия истощения в этом диоде.
    • Протекание тока в этом диоде происходит из-за основных носителей заряда, и в этом диоде нет неосновных носителей заряда, а также нет обратного тока утечки.
    • Металлическая часть этого диода полностью покрыта электронами зоны проводимости, а n-область этого диода менее легирована.
    • Когда диод находится в условиях прямого смещения, электроны с высокой энергией, находящиеся в N-части, перемещаются в металлическую часть и теряют свою энергию в этой области.
    • Из-за отсутствия неосновных носителей заряда в этом диоде быстро меняется смещение.
    • Этот диод используется в высокочастотных и коммутационных приложениях, например, в цифровых схемах.

    Конструкция диода Шоттки
    • В диоде Шоттки переход металл-полупроводник создается между металлическим материалом и полупроводником, что называется барьером Шоттки.
    • В конструкции этого диода используются золото, платина, вольфрам и некоторые силициды с полупроводниковым материалом, легированным азотом.
    • Металлическая часть этого диода функционирует как анод, а часть N является катодом, что означает, что ток может течь от металлической части к полупроводнику в соответствии с обычным направлением тока.
    • Барьер Шоттки этого диода обеспечивает быстрое переключение и меньшие потери напряжения прямого смещения.
    • Прямое напряжение, необходимое для диода, зависит от используемого металла и полупроводникового материала. Для создания барьера Шоттки можно использовать полупроводниковый материал как N-, так и P-типа, но напряжение прямого смещения для материала P-типа меньше.
    • С уменьшением напряжения прямого смещения обратный ток утечки увеличивается, поэтому значение напряжения для материала P-типа сохраняется в диапазоне 0.от 5 до 0,7 вольт.
    Барьер Шоттки
    • Барьер Шоттки создается в месте встречи металла и полупроводникового материала N-типа.
    • Его также называют барьером потенциальной энергии, создаваемым на стыке металл-полупроводник.
    • Электроны пересекают этот энергетический барьер и движутся по диоду.
    • Выпрямляющее соединение металл-полупроводник создает выпрямляющий барьер Шоттки.
    • Этот выпрямительный барьер Шоттки используется для создания устройства, известного как диод Шоттки.
    • Невыпрямляющее соединение металл-полупроводник образует невыпрямляющий барьер Шоттки.

    •  Главной характеристикой барьера Шоттки является высота этого барьера. Эта высота зависит от смеси полупроводника и металла.
    • Невыпрямляющий барьер имеет меньшую высоту барьера Шоттки, а высота барьера Шоттки выпрямляющего барьера больше.
    • Высокий барьер для барьера Шоттки без выпрямителя меньше, поэтому область обеднения не может создавать область обеднения.Таким образом, в этой области нет области истощения.

    • При исправлении барьера Шоттки высота барьера высока, поэтому область истощения выходит.
    • Если металлический материал соединить с менее легированным полупроводниковым материалом, чем выпрямляющий, создается барьер Шоттки.
    • А если высоколегированный полупроводниковый материал соединить с металлом, то создается невыпрямляющий барьер.
     Энергетический диапазон с диодом Шоттки
    • На приведенном ниже рисунке показана диаграмма энергетических зон для полупроводникового материала N-типа и металлического материала.
    • Энергетический уровень электронов на внешней стороне вещества известен как вакуумный уровень .
    • Энергия, необходимая для перемещения электрона с уровня Ферми (E F ) на уровень вакуума (E 0 ), называется работой выхода.
    • Значение работы выхода различно для металлических и полупроводниковых материалов. Работа выхода, необходимая для металлического материала, больше, чем для полупроводникового материала.
    • Таким образом, потенциальная энергия электронов в полупроводниковом материале N-типа больше, чем у электронов металлического вещества.

    • Потенциальная энергия электронов на высоком энергетическом уровне выше, чем у электронов на более низком уровне энергии.
    • Из-за этой энергии электронов в N типах полупроводниковый материал больше, чем электроны в металлических материалах.
    • Рисунок энергетического диапазона металлического материала и материала N-типа после комбинации показан на рисунке ниже.

    • При сочетании материала N с металлическим веществом получается компонент, известный как диод Шоттки.
    V-I Характеристики диода Шоттки
    • На приведенном ниже рисунке вольтамперные характеристики показаны на приведенном ниже рисунке.
    • Линия по оси Y определяет ток, протекающий через диод, и напряжение по оси X, подаваемое на диод Шоттки.
    • Вы можете видеть, что характеристическая кривая диода Шоттки аналогична кривой нормального диода с той разницей, что напряжение прямого смещения для диода Шоттки меньше, чем для обычного диода.
    • Падение напряжения для диода Шоттки с прямым смещением составляет от 0,2 до 0,3 В, а для кремниевого диода — от 0,6 до 0,7 В.
    • Обратный ток насыщения диода Шоттки меньше, чем у обычного диода.

    Разница между диодом Шоттки и PN-переходным диодом
    • Вот некоторые различия между диодом Шоттки и диодом с PN-переходом.
    Диод Шоттки PN Соединительный диод
    В этом диоде ток течет за счет электронов, но в гораздо меньшей степени за счет неосновных дырок. В этом диоде ток течет как за счет электронов, так и за счет дырок.
    Диод Шоттки известен как униполярное устройство из-за электронного тока. Он известен как биполярный, так как в этом диоде ток течет за счет электронов и дырок.
    Обратное напряжение пробоя диода Шоттки меньше, чем у обычного диода. Его обратное напряжение пробоя выше, чем у диода Шоттки.
    В этом диоде нет или меньше обедненной области. Имеет область истощения.
    Напряжение включения меньше, чем у обычного диода. Высокое напряжение включения.
    Для диода Шоттки электроны являются основными носителями заряда как в металлических, так и в полупроводниковых областях. В этом диоде электроны являются основными носителями в N-области и неосновными носителями в P-области.
    Диод Шоттки Ограничения
    • Это некоторые ограничения диода Шоттки.
    • Наиболее распространенным ограничением диода Шоттки является меньшее значение обратного напряжения, но и большой обратный ток утечки.
    • Нормальное обратное напряжение для диода Шоттки составляет пятьдесят вольт или менее пятидесяти.
    • Также имеется диод на значение напряжения более двухсот.
    • Увеличение обратного тока утечки увеличивает нагрев диода. Это уменьшает подходящее обратное напряжение до значения, меньшего, чем реальное значение диода.
    • Хотя достижимы большие обратные напряжения, они будут иметь большее прямое напряжение, аналогичное другим типам типичных диодов.
    Карбид кремния Диод Шоттки
    • Диоды Шоттки, изготовленные из карбида кремния, имеют меньшее значение обратного тока утечки по сравнению с диодами Шоттки, изготовленными из кремния.
    • При меньшем обратном токе имеет большое значение напряжения прямого смещения почти 1,4 вольта для 1,8 вольта при двадцати пяти градусах Цельсия и обратное напряжение также большое.
    Применение диодов Шоттки
    • Вот некоторые области применения диода Шоттки.

    Фиксатор напряжения

    • Падение прямого напряжения для кремниевого диода составляет почти 0,6 вольта, а для германиевого диода — 0,2 вольта, а прямое падение напряжения для диода Шоттки составляет от 0,15 вольта до 0,46 вольта, благодаря этому он используется в схемах фиксации .

    Импульсный блок питания

    • В импульсном блоке питания для процесса выпрямления использовались диоды Шоттки.Меньшее прямое напряжение и быстрое время восстановления повышают эффективность.

    Защита от обратного тока и разряда

    • Так как меньшие потери прямого напряжения для диода Шоттки из-за того, что небольшая мощность рассеивается в виде тепла, поэтому он предпочтителен для тех приложений, где требуется высокая эффективность.
    • Например, в фотогальванических системах для прекращения разряда батарей, используемых с солнечными панелями, эти диоды называются блокирующими диодами .
    • Эти диоды используются в соединенных сеткой сетях с многочисленными параллельными цепями, чтобы остановить обратный ток, проходящий от соседних цепочек через заштрихованные цепочки.
    Похожие сообщения

    Итак, друзья, пост о диоде Шоттки завершен, если у вас есть дополнительные вопросы о диоде Шоттки, спрашивайте в комментариях. Увидимся в следующем посте. Хорошего дня. Спасибо за прочтение.

    Автор: Генри
    //www.theengineeringknowledge.com

    Я профессиональный инженер, выпускник известного инженерного университета, также имею опыт работы инженером в различных известных отраслях. Я также являюсь автором технического контента, мое хобби — исследовать новые вещи и делиться ими с миром.Через эту платформу я также делюсь своими профессиональными и техническими знаниями со студентами инженерных специальностей.

    Почтовая навигация

    650V SiC диоды Шоттки в новых версиях

    Cree, Inc. добавила четыре SiC-диода Шоттки 650 В. Диоды Шоттки Cree® Z-Rec® SiC на 650 В, разработанные в ответ на недавний спрос производителей источников питания на компоненты с номинальным напряжением чуть выше 600 В, позволяют создавать высокоэффективные системы питания с повышенной надежностью, простотой и общей стоимостью

    .

    К преимуществам новых диодов относятся: нулевой ток обратного восстановления, работа на высоких частотах с низким уровнем электромагнитных помех, независимая от температуры характеристика переключения, сниженные требования к теплоотводу, а также значительно более высокая устойчивость к перенапряжениям и лавинам.Они также демонстрируют более высокий КПД, чем сравнимые кремниевые диоды, практически без потерь на переключение, а положительный температурный коэффициент VF позволяет использовать параллельные устройства без теплового разгона.

    Диоды Cree Z-Rec на 650 В, 6 А C3D06065E, 8 А C3D08065E и 10 А C3D10065E C3D10065E Z-Rec поставляются в корпусе TO-252-2 ( DPAK) имеют меньшие габариты, чем многие аналогичные диоды, представленные в настоящее время на рынке.Демонстрируя нулевое восстанавливающееся напряжение и чрезвычайно быстрое переключение, эти устройства на 650 В позволяют правильно подобрать размер диода, оптимизируя как стоимость, так и производительность в импульсных источниках питания, коррекции коэффициента мощности и приводах двигателей, среди других приложений. Они также могут свести на нет необходимость сборки SiC-диодов Шоттки со сквозным отверстием, а также обеспечить меньшие габариты окончательной сборки для конструкций на 650 В.

    Кроме того, эти три диода сертифицированы для автомобилей по стандарту AEC-Q101 и идеально подходят для использования в системах коррекции коэффициента мощности и бортовых электронных преобразователях мощности (например,например, зарядные устройства, преобразователи постоянного тока, инверторы и т. д.) гибридных и электрических транспортных средств. В отличие от конкурентов, чьи сертифицированные автомобильные диоды обычно представляют собой отдельные артикулы, продаваемые по более высокой цене, примерно 90% диодов Cree C3D Schottky сертифицированы и всегда были сертифицированы для автомобилей без дополнительных затрат. Полный список сертифицированных автомобильных диодов Cree, доступных в пяти типах пластиковых корпусов, двух номинальных напряжениях (600 В и 650 В) и номинальных токах от 2 до 20 А, можно найти на веб-сайте Cree Power.

    Четвертый диод на 650 В, 6-амперный, 650-вольтовый диод Шоттки Z-Rec Cree C3D06065I с внутренней изоляцией, представляет собой альтернативу полнокомплектным диодам и дополнением к существующим и чрезвычайно успешным 8-амперным C3D08065I и 10-амперному C3D10065I. Обладая корпусом TO-220 с внутренней керамической изоляцией, уникальной для Cree в отношении SiC-диодов Шоттки, которая обеспечивает изоляцию 2,5 кВ, диод Cree с внутренней изоляцией на 6 А, 650 В также обеспечивает более широкий рабочий диапазон и возможности, чем сопоставимые полноразмерные устройства, в том числе значительно более высокие максимальные температуры и большее рассеивание мощности.

    0 comments on “Диодная сборка шоттки: Учебно-практический центр «Эксперт» — Учебно-практический центр «Эксперт»

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.