Выпрямитель шоттки: RS Components | Russia

Выпрямитель на диодах шоттки схема

Диод Шоттки относится к семейству диодов. Выглядит он почти также, как и его собраться, но есть небольшие отличия. Простой диод выглядит на схемах вот так:. Чтобы проще запомнить, можно добавить голову и ножки и представить себе человечка, танцующего ламбаду. Итак, как вы помните, диод пропускает электрический ток только в одном направлении, а в другом направлении блокирует прохождение электрического тока до какого-то критического значения, называемым обратным напряжением диода.


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: Три метода проверки диодов ШОТКИ УЛЬТРАФАСТ ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫХ СИЛОВЫХ

Диод Шоттки


Забыли пароль? Изменен п. Расшифровка и пояснения — тут. Автор: Payalnik , 9 февраля в Электроника. Есть неудобный в перемотке 12В трансформатор, с которого нужно запитать десятиамперную нагрузку постоянным напряжением возможно ближе к 12В. На обычном мосте падение великовато. Надергал из комповых БП три сдвоенных диода Шоттки и спаял мост на них, но они у меня сильно разные — один впритык по току, я его запараллелил, а остальные два с двух-трехкратным запасом, их я по одному на плечо использовал.

Пока работает. Чего можно от этой схемы ожидать в плане надежности? Ничего там не перекосит? Если в конструкции ничего не перегревается, вход и выход защищены предохранителями, что может случиться? Будет работать долго. На Шоттки, Вы выграете всего четверть Вольта. Так же, существенное влияние на напряжение, будет оказывать напряжение сети. Если на Тр написано 12в , это не значит что ровно столько вы с него получите. Если после моста на обычных диодах будут конденсаторы фильтра то выпрямленное напряжение будет даже выше чем 12 В.

Выше вообще нельзя, так что вторым номером продумываю обычный мост, кондер и пара диодов гасящих. Прокатит если что на таких параметрах? Правильную схему выбрать можно только зная что именно будет питаться от выпрямителя. Подозреваю светодиоды. Коллекторные моторы тоже сильно разные бывают. Если двигатель с последовательным возбуждением то обмотки возбуждения будут являться индуктивностями, если возбуждение независимое то мотор будет больше активной нагрузкой. А вообще двигатели довольно терпимы к небольшому отклонению напряжения.

Думаю мост на обычных диодах для двигателя с последовательным возбуждением подойдет нормально. А для двигателя с независимым возбуждением добавить конденсаторы фильтра не помешает.

Гасящие диоды тоже возможны. Тут еще вопрос возник — что получится из двух последовательно включенных простейших симисторных регуляторов? Транс вышеупомянутый управляется диммером по первичке, а теперь хочу добавить к нему педаль из курка дрели В.

Лениво все переделывать по-нормальному, если и так работать будет. А теперь от него и движок запитать охота, чтобы еще такую же дуру не делать.

Лампе вроде пофигу переменное напряжение или выпрямленное но не сглаженное. А движок с постоянными магнитами. Вроде в теории диммер всего лишь обрезает конец полуволны, и тот из двух последовательно включенных диммеров который в данный момент настроен на позднейшую фазу просто будет работать вхолостую, пропуская весь оставленный вторым диммером кусок полуволны. Включать трансформатор через диммер — опасное занятие, так как во-первых: диммирование с точки зрения математики — это порождение новых гармоник, которые ни к чему, кроме дополнительного нагревания сердечника трансформатора, не приведут; во-вторых: наличие бестоковых пауз — это дополнительное повышение коэффициента пульсаций на выходе.

Если вы установили тот факт, что при подключении моторчика к данному выпрямителю напряжение на выходе трансформатора не просело до той величины, при которой на нагрузке бы установилось 12В, и это вредит ему вызывает перегрев, нестабильню работу, снижение момента силы и т.

Это еще с какого перепуга. В якоре двигателя постоянного тока ДПТ протекает переменный ток, частота которого прямо пропорциональна скорости вращения якоря поскольку коллектор является механическим преобразователем постоянного тока в переменный и обратно, поэтому цепь якоря является индуктивной нагрузкой. Обмотки возбуждения это самые обычные электромагниты постоянного тока. Если учесть, что шунтовая обмотка имеет дофига витков, а ток возбуждения в 10 раз меньше тока якоря, то любой ДПТ является индуктивной нагрузкой, а согласно теории автоматического регулирования электромотор является индуктивным интегрирующим звеном цепи.

По теме. Диоды в цепи можно поставить любые, пульсация тока, соответственно и напряжения для индуктивного интегрирующего звена, ДПТ то есть, значения не имеют, для него важно действующее значение тока, ну и напряжения соответственно. У меня моторчики коллекторные крутились от простого выпрямителя лет 15 безо всяких проблем. Вот с регулированием диммером по первичке хуже, если диммер отсекает до половины полупериода, то ничего так, а если больше, то гораздо хуже и помех от всего этого безобразия очень много.

Для регулировки оборотов лучше всего собрать шим контроллер надо всего одну микросхему например ла7 или таймер схем в интернете полно,регулироваться будет практически от нуля до максимума одним поворотом резистора,а диоды любые ,что есть лиш бы потоку и напряжению проходили.

Про шунтовую обмотку я вообще нигде не говорил. То что она большая индуктивность это очевидно. Я говорил про независимое возбуждение то-есть возбуждение от постоянных магнитов. Конечно индуктивность у якоря имеется но она незначительна относительно частоты сети и может не учитываться.

Конечно индуктивность якоря для высокочастотного ШИМа например куда более существенна. Сопротивление якоря на низкой частоте фактически равно активному сопротивлению и составляет обычно от единиц до долей Ома.

Двигатель является интегратором потому что когда он вращается он является генератором с ЭДС противоположно направленной ЭДС источника питания. Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий. Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто! Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Нет пользователей, просматривающих эту страницу. Поиск в. Войти анонимно. Мост из диодов Шоттки Автор: Payalnik , 9 февраля в Электроника. Рекомендованные сообщения. Опубликовано: 9 февраля Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на других сайтах. Выше вообще нельзя. Опубликовано: 9 февраля изменено. Коллекторный мотор. Напряжение немного ниже номинала в принципе тут нормально, просто хочется оптимизировать. Изменено 9 февраля пользователем Payalnik. Опубликовано: 10 февраля Попробовал, вроде нормально работают два диммера последовательно.

Опубликовано: 15 февраля Опубликовано: 16 февраля Если учесть, что шунтовая обмотка. Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий Создать аккаунт Зарегистрируйтесь для получения аккаунта.

Зарегистрировать аккаунт. Войти Уже зарегистрированы? Войти сейчас. Перейти к списку тем Электроника. Войти Регистрация.


Диод шоттки с минимальным падением напряжения

Диодный мост — электрическое устройство, предназначенное выпрямления тока, то есть для преобразования переменного тока в постоянный. Диодные мосты — важная часть электронных приборов, питающихся от бытовой электросети напряжением В и частотой 50 60 Гц. Его второе название — двухполупериодный выпрямитель. Диодный мост состоит из полупроводниковых выпрямительных диодов или из диодов Шоттки. Элементы могут отдельно распаиваться на плате.

Раздобыть мощные импульсные диоды довольно. и более, а поскольку компьютер питается от постоянного тока, значит в блоке питания должен быть выпрямитель. Вот их маркировка и внутренняя схема.

Выпрямитель для усилителя или

Назван в честь немецкого физика Вальтера Шоттки. В диодах Шоттки в качестве барьера Шоттки используется переход металл-полупроводник, в отличие от обычных диодов, где используется p-n переход. Допустимое обратное напряжение выпускаемых диодов Шоттки ограничено вольт CSD и аналоги , на практике большинство диодов Шоттки применяется в низковольтных цепях при обратном напряжении порядка единиц и нескольких десятков вольт. Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться. Достоинства Падение напряжения на диоде Шоттки при его прямом включении составляет 0,2—0,4 вольт, в то время, как для обычных, например кремниевых диодов, это значение порядка 0,6—0,7 вольт. Столь малое падение напряжения на диоде, при его прямом включении, присуще только диодам Шоттки с максимальным обратным напряжением порядка десятков вольт, однако при повышении приложенного напряжения, падение напряжения на диоде Шоттки становится сравнимым с кремниевым диодом, что может ограничивать применение диодов Шоттки. Теоретически диод Шоттки может обладать низкой электрической ёмкостью барьера Шоттки. Отсутствие p-n перехода позволяет повысить рабочую частоту.

Выпрямительные диоды, диодные мосты и области их применения

Запросить склады. Перейти к новому. Мост на диодах Шоттки. Собственно вопрос может и глупый, но вот нужен совет сообщества. Есть ли какие-то «НО» если собрать выпрямительный диодный мост для импульсного БП на диодах шотки вместо сверхбыстрых диодов которые там стояли и выгорели благополучно при КЗ?

Забыли пароль? Изменен п.

Диодный мост

Правила форума. RU :: Правила :: Голосовой чат :: eHam. Страница 1 из 2 1 2 Последняя К странице: Показано с 1 по 15 из Тема: Диоды Шоттки в выпрямителе. Добавить тему форума в del.

Выпрямитель, схема диодного моста

Что нового? Если это ваш первый визит, рекомендуем почитать справку по сайту. Для того, чтобы начать писать сообщения, Вам необходимо зарегистрироваться. Для просмотра сообщений регистрация не требуется. Забыли пароль? Страница 1 из 1 2 3

Подробная информация о диодных сборках (мостах): схема подключения 50 (60) Гц. Его второе название – двухполупериодный выпрямитель. Диод Шоттки – еще один вид полупроводниковых элементов.

Реализация схемы монтажного «ИЛИ» с помощью контроллера LM74610-Q1

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. Диод Шоттки — диодное полупроводниковое изделие, которое при прямолинейном включении в цепь выдает малый показатель уменьшения напряжения.

Новый сайт

Широкое распространение в радиотехнике получил диодный мост. Он используется в блоках питания и выполняет функцию выпрямления переменного напряжения. Таким образом, с помощью выпрямителя входной переменный электрический ток преобразуется на выходе в постоянный ток. Ведущую роль в этом процессе играет схема диодного моста выпрямителя. В результате на выходе происходит образование пульсирующего напряжения. Его частота в два раза превышает входную, однако полярность отличается высокой стабильностью.

Развитие электроники требует все более высоких стандартов от радиодеталей.

При выборе полупроводниковых диодов для выпрямителя следует помнить, что основными параметрами полупроводниковых диодов являются допустимый ток Iдоп Iпр мах , на который рассчитан данный диод, и обратное напряжение Uобр Uобр мах , выдерживаемое диодом без пробоя в непроводящий период. Выбор диодов для выпрямителей осуществляется по величине тока Iд, протекающего через диод, и максимальному напряжению Uд, которое оказывается приложенным к диоду в непроводящий период. При этом для исключения повреждений диодов должны выполняться следующие условия:. Обычно при составлении реальной схемы выпрямителя задаются значением мощности потребителя нагрузки Рн, Вт, получающего питание от данного выпрямителя, и выпрямленным напряжением напряжением на нагрузке Uн, В, при котором работает потребитель постоянного тока. Отсюда нетрудно определить ток потребителя нагрузки :. Вычисленное значение тока берется за основу при выборе диода по току, сравнивая ток протекающий через диод Iд с допустимым током диода Iдоп, выбирают диоды для схем выпрямителя. Следует учесть, что для различных схем выпрямителей ток, протекающий через диод Iд иток протекающий через потребитель нагрузку Iн связаны соотношениями:.

Многие говорят что в выпрямителях усилителей должны использоваться только лишь диоды Шоттки , или сверхбыстрые диоды » суперфаст » — это если по-русски. Если поставить обычные «медленные» диоды, то Великий Аудиофильский Дух обидится и хорошего звука вам не видать! На наше счастье, Великий Аудиофильский Дух может навредить только тем, кто в него верит. Давайте попробуем разобраться в необходимости применения таких диодов без привлечения эзотерики, а при помощи одной лишь науки и техники.


Подробное объяснение шести основных причин повреждения диода Шоттки

Диоды ШотткиВ основном используется в устройствах с малыми токами и широко используется в небольших бытовых приборах, таких как электрические вентиляторы, телевизоры и домашние кондиционеры. Сам диод Шоттки имеет высокую частоту переключения, а его обратное напряжение пробоя относительно низкое. низкий.

В то же время, с постоянным совершенствованием технологий, использование новых материалов сделалоДиоды ШотткиОн полон энергии и сильной конкурентоспособности, и из-за этого он заложил мир диодов Шоттки в электронной промышленности, но даже самые лучшие элементы будут повреждены при использовании.Диоды ШотткиЭто не исключение, но как узнать причину повреждения диода Шоттки? Думаю, вы все поймете, прочитав следующую статью.
 

(1) Несоответствующие меры молниезащиты и защиты от перенапряжения. Выпрямительное устройство не оборудовано устройствами молниезащиты и защиты от перенапряжения, даже если оно оборудовано устройствами молниезащиты и защиты от перенапряжения, его работа ненадежна, а трубка выпрямителя повреждается из-за ударов молнии или перенапряжения.

(2) Плохие условия эксплуатации. Генераторная установка с косвенным приводом из-за неправильного расчета передаточного числа или соотношения диаметров двух ременных шкивов не соответствует требованиям передаточного отношения, генератор работает на высокой скорости в течение длительного времени, а выпрямитель также находится на более высоком напряжении в течение длительного времени. Работайте вниз, продвигайте лампу выпрямителя, чтобы ускорить старение, и она была повреждена из-за преждевременной поломки.

(3) Плохое управление операциями. Дежурные операторы безответственны и не понимают изменений внешней нагрузки (особенно между полуночью и 6 часами утра следующего дня), или когда происходит сбой сброса нагрузки во внешнем мире, операторы вовремя не выполнили соответствующие операции Лечение, возникает перенапряжение, а трубка выпрямителя выходит из строя и повреждается.

(4) Низкое качество монтажа или изготовления оборудования. Поскольку генераторная установка долгое время работала в условиях сильной вибрации, выпрямительная трубка также находится под воздействием этой вибрации; в то же время, поскольку частота вращения генераторной установки высокая и низкая, рабочее напряжение выпрямительной трубки также будет увеличиваться и колебаться. Небольшие смены грунта значительно ускоряют старение и повреждение выпрямительной трубки.

(5) Характеристики и модели выпрямительной трубки не совпадают. При замене новой трубки выпрямителя неправильно замените трубку, рабочие параметры которой не соответствуют требованиям, или неправильная проводка, что приведет к поломке и повреждению трубки выпрямителя.

(6) Запас прочности выпрямительной трубки слишком мал. Запас прочности по перенапряжению и перегрузке по току выпрямительной трубки слишком мал, так что выпрямительная лампа не может выдержать перенапряжения или пикового значения переходного процесса сверхтока, происходящего в цепи возбуждения генератора, и повреждается.
 

Принцип работы диода Шоттки, как его проверить и чем заменить

В большом семействе полупроводников есть так называемый диод Шоттки. Он назван по фамилии учёного Shottky, открывшего этот эффект. В радиоэлектронике занимает свою нишу благодаря своим параметрам. Что это за прибор и чем он отличается от обычных обсуждаем ниже.

Диоды Шоттки (Shottky) могут выглядеть так

Содержание статьи

Основные характеристики диодов

Для начала вспомним, что такое обычный диод и как он работает. Это полупроводниковый прибор, который стоит из двух зон. При определённых условиях через этот переход перемещаются электроны.

Устройство и обозначение диода

Основное свойство элемента — он пропускает ток в одном направлении, и не пропускает в другом. Диоды Шоттки имеет такие же характеристики, как и обычные. На некоторых заострим внимание поподробнее. Это падение напряжения, обратный ток, обратное напряжение, частота.

Диод Шоттки отличается от обычных кремниевых диодов

Диод Шоттки делают из кремния (Si), арсенида галлия (GaAs) и редко — на основе германия (Ge). Металл в соединении с полупроводником определяет многие параметры диода. Этим металлом, может быть, золото (Au), ралладий (Pd), платина (Pt), вольфрам (W) которые наносятся на полупроводники.

А также как и обычный диод соединение полупроводник-металл обладает односторонней проводимостью с рядом положительных, а также отрицательных качеств.

Вольт-амперная характеристика диода шоттки

Вольт-амперная характеристика диода Шоттки отличается от обычного полупроводникового большей нелинейностью.

Что дает использование соединения металл-полупроводник? Два положительных момента:

    1. Очень небольшое падение напряжения на прямом переходе — 0,2-0,4 В. Для кремниевого диода «среднее» значение этого параметра — 0,7 В.  Правда, малое падение напряжения имеют только приборы с небольшим напряжением пробоя — до 100 В. Для более мощных это падение только чуть ниже, чем у кремниевых.
    2. Высокое быстродействие. То есть, он быстро меняет своё состояние. Переход из открытого состояния в закрытое и обратно происходит за очень короткий промежуток времени и определяется только барьерной ёмкостью. Их применяют в системах коммутации, где важна скорость реакции.

Что такое диод Шоттки и как он обозначается на схеме

Есть у них и минусы. При повышении температуры у них значительно возрастает обратный ток.

Второй недостаток — при превышении максимально допустимого обратного напряжения происходит необратимый пробой. То есть, прибор выходит из строя. Есть и ещё один минус — малое падение прямого напряжения только у диодов Шоттки с малым напряжением пробоя (до сотни вольт). У вариантов с более высоким напряжением потери сравнимы с кремниевыми.

Применение в электронике

Такие свойства, как быстродействие и малое падение напряжения позволяет использовать диоды Шоттки в высокочастотных схемах. Например, в силовых высокочастотных выпрямителях (до сотен килогерц), где они работают как высокочастотные выпрямители. Применяют их и в усилителях звука, так как по сравнению с обычными диодами они дают меньший уровень помех.

Если вы посмотрите на плату источника питания, точно увидите диод Шоттки

Ещё одна область применения — составная часть более сложных полупроводниковых приборов. Например, МОП — транзисторы, диодные сборки и силовые диоды со встроенным диодом Шоттки имеют лучшие характеристики.

Сфера применения изделий велика, но наиболее часто их применяют в блоках питания компьютеров. А также в схемах для модуляции света в приёмниках излучения, солнечных батареях.

Условное обозначение и характеристики

На схеме диод Шоттки имеет особое обозначение. Отличие от обычного состоит в том, что перекладина у треугольника имеет загнутые края. Не один, как у стабилитрона, а оба. И края эти загнуты в разные стороны. На рисунке приведено обозначение по ГОСТу.

Диод Шоттки на схеме: условное обозначение

Про характеристики уже говорили. Это три основных параметра:

  • Падение напряжения при прямом переходе. Для диодов Шоттки оно ниже, чем у обычных кремневых. При мощности обратного пробоя до 100 В оно будет порядка 0,2-0,4 В (у кремниевых в среднем 0,6–07 В).
  • Напряжение пробоя. Обычное значение — до 200 В, но есть и изделия с напряжением более 1000 вольт.
  • Параметры популярной серии диодов Шоттки 1N58**

  • Обратный ток. В нормальных условиях (до 20 °C) он не слишком велик — порядка 0,05 мА, но при повышении температуры резко повышается.

Приведённые параметры — средние. Есть довольно серьёзный разбег и для каждого случая можно подобрать нужные характеристики по каждому из пунктов. Иногда ещё важен такой параметр, как скорость переключения (быстродействие).

Виды диодов Шоттки

В настоящее время в электронных устройствах обычно применяют именно этот тип диодов. Бывают следующих видов:

  • Одинарные.
  • Сдвоенные
    • с общим анодом;
    • с общим катодом;

      Два варианта корпусов для сдвоенных диодов Шоттки

    • последовательно соединенные.

Сдвоенные диоды Шоттки (или диодные сборки) выполнены в одном корпусе, похожи на силовые ключи, имеют три вывода. Диоды в сборке имеют одинаковые или очень близкие параметры, так как выполняются в одном технологическом цикле.

Часто диоды Шоттки выглядят именно так, но есть еще и в виде обычных диодов и СМД варианты. Как видите, на пластиковых стоит обозначение связки двух диодов — с общим анодом

Деталь имеет обычный корпус в виде небольших цилиндров с двумя проволочными выводами. Катод помечен полосой.

Таблица названий и характеристик

Диоды Шоттки выпускаются определёнными сериями. Не так много производителей в мире, несколько десятков серий. В таблице собраны наиболее часто встречающиеся элементы отечественного и импортного производства (некитайского).

Отечественные диоды ШотткиИмпортные диоды ШотткиU max, VImax, АТип
1N581720-25 1 Одинарный
1N582020-25 3Одинарный
КД269 А, АС20-25 5Одинарный/сдвоенный
КД238АС20-25 7,5Сдвоенный
КД270 А, АС20-25 7,5Одинарный/сдвоенный
КД271 А, АС20-25 10Одинарный/сдвоенный
КД272 А, АС SR162020-25 15Одинарный/сдвоенный
КД273 А, АС20-25 20Одинарный/сдвоенный
1N581830-351Одинарный
1N582130-353Одинарный
КД638 А, АС30-355Сдвоенные
КД238 А, АС30-357,5Сдвоенные
10TQ0.530-3510Одинарный
12TQ03530-3515Одинарный
20TQ03530-3520Одинарный
SR503030-3550Сдвоенные
1N581940-451Одинарный
1N582240-453Одинарный
КД638 АСSR54040-455Одинарный
КД238 АС6TQ04540-457.5Сдвоенные
10TQ04540-4510Одинарный
12TQ04540-4515Одинарный
20TQ04540-4520Одинарный
SR350503Одинарный
КД269 Б, БС505Одинарный/сдвоенный
КД270 Б, БСSR850507.5Одинарный/сдвоенный
КД271 Б, БС5010Одинарный/сдвоенный
КД272 Б, БС5015Одинарный/сдвоенный
КД273 Б, БС18TQ0505020Одинарный/сдвоенный
SR160601Одинарный
SR360603Одинарный
КД638 БСSR560605Сдвоенные
КД636 АСSR16606015Сдвоенные
КД637 АС6025Сдвоенные
КД269 В, ВС50SQ080755Одинарный/сдвоенный
КД270 В, ВС8TQ060757,5Одинарный/сдвоенный
КД271 В, ВС7510Одинарный/сдвоенный
КД272 В, ВС7515Одинарный/сдвоенный
КД273 В, ВС7520Одинарный/сдвоенный
30CPQ807530Сдвоенные
11DQ0990-1001.1Одинарный
31DQ1090-1003.3Одинарный
КД638 ВС90-1005Сдвоенные
КД269 Г, ГС50SQ10090-1005Одинарный/сдвоенный
КД270 Г, ГС8TQ10090-1007.5Одинарный/сдвоенный
КД271 Г, ГС90-10010Одинарный/сдвоенный
КД272 Г, ГС90-10015Одинарный/сдвоенный
КД273 Г, ГС90-10020Одинарный/сдвоенный
30CPQ10090-10030Сдвоенные
КД638 ГС1505Сдвоенные
КД269 Д, ДС1505Одинарный/сдвоенный
КД638 ДС1505Сдвоенные
КД270 Д, ДС1507,5Одинарный/сдвоенный
КД271 Д, ДС10CTQ15015010Одинарный/сдвоенный
КД636 БС15015Сдвоенные
КД272 Д, ДС15015Одинарный/сдвоенный
КД273 Д, ДС15020Одинарный/сдвоенный
КД637 БС15025Одинарный/сдвоенный
30CPQ150, SF30315030Сдвоенные
UF4003, SF142001Одинарный
SF242002Одинарный
SF34, HER3032003Одинарный
КД369 Е, ЕС2005Одинарный/сдвоенный
КД638 ЕС2005Сдвоенные
КД270 Е, ЕС2007,5Одинарный/сдвоенный
КД271 Е, ЕС20010Одинарный/сдвоенный
КД272 Е, ЕС20015Одинарный/сдвоенный
КД638 ВС20015Сдвоенные
КД273 Е, ЕС20020Одинарный/сдвоенный
КД637 ВС20025Сдвоенные
SF304, 30EPF0220030Одинарный
UF4004. SF164001Одинарный
SF264002Одинарный
SF26, HER3054003Одинарный
КД640 А, АС4008Одинарный/сдвоенный
КД271 К, КС, К110ETF0440010Одинарный/сдвоенный
КД272 К, КС, К116CTU0440015Одинарный/сдвоенный
КД641 А, АС40015Одинарный/сдвоенный
КД636ГС40015Сдвоенные
КД273К, КС, К140020Одинарный/сдвоенный
КД637ГС30CPF0440025 (30)Сдвоенные
КД640 Б, БС5008Одинарный/сдвоенный
КД640 Е, ЕС5008Одинарный/сдвоенный
КД271 Л, ЛС, Л150010Одинарный/сдвоенный
КД272 Л, ЛС, Л150015Одинарный/сдвоенный
КД640 Б, БС50015Одинарный/сдвоенный
КД640 Е, ЕС50015Одинарный/сдвоенный
КД273 Л, ЛС, Л150020Одинарный/сдвоенный
UF4005, SF176001Одинарный
SF276002Одинарный
SF37, HER3066003Одинарный
HFA04TB606004Одинарный
КД640 В, ВСHFA08TB60, HFA08pB606008Одинарный/сдвоенный
КД271, М, МС, М110ETF0660010Одинарный/сдвоенный
КД636 ДС60012Сдвоенные
КД272, М, МС, М160015Одинарный/сдвоенный
КД641В, ВС60015Одинарный/сдвоенный
КД273, М, МС, М160020Одинарный/сдвоенный
КД637 ДС60025Сдвоенные
30СPF0660030Одинарный/сдвоенный
40EPF0660040Одинарный
60EPF0660060Одинарный
КД640 Г, ГС7008Одинарный/сдвоенный
КД640 Г, ГС70015Одинарный/сдвоенный
UF4006, SF188001Одинарный
SF288002Одинарный
SF38, HER3078003Одинарный
КД636 ЕС80012Сдвоенные
КД637 ЕС20ETF0880025Сдвоенные
UF4007, SF191000-12001Одинарный
SF291000-12002Одинарный
SF39, HER3081000-12003Одинарный
HFA06TB1201000-12006Одинарный
HFA08TB120, HFA06PB1201000-12008Одинарный
20ETF121000-120020Одинарный
30ETF121000-120030Одинарный/сдвоенный
60ETF121000-120060Одинарный

Для удобства они отсортированы по напряжению пробоя. Внутри группы прямой ток идет по возрастающей. Так удобнее ориентироваться.

Отличия в графическом изображении диода Шоттки и обычного

Некоторые из перечисленных супербыстрые: SF 17/18/19 в группе с высоким обратным напряжением (от 600 В). В группе с напряжением пробоя 400 В их несколько — всё по списку начиная от тока 8А. Такая же картина наблюдается с пробоем на 300 В. В этой группе почти все отличатся высоким быстродействием. Только три позиции (UF4003 и SF 24 и 34) имеют «нормальную» для диодов Шоттки скорость срабатывания. Она всё равно намного выше, чем у обычных кремниевых деталей.

Если проанализировать таблицу, можно заметить, что диоды с малым обратным током почти без исключений импортного производства.

Как проверить

Вообще, он проверяется как обычный диод. Проверка основана на том, что они в одном направлении пропускают ток и имеют малое сопротивление, во втором ток не пропускают и сопротивление имеют высокое — почти обрыв.

Чтобы проверить диод Шоттки мультиметром, переводим его в режим прозвонки. Прикладываем щупы к выводам проверяемой детали. В одном положении должно «звониться», поменяв щупы, должна получить обрыв. Если «звонится» и в любом положении щупов — переход пробит и диод неисправен. Но никакие другие характеристики мультиметром вы не проверите. Можно только сказать работает он или пробит, а также где анод и катод.

Можно проверить диод Шоттки имея обычный мультиметр. В обратном положении должен показывать «обрыв».

Где анод, а где катод? Анод там где положительный щуп, катод — где земляной при таком положении когда диод ток пропускает. В обычном исполнении (КД) катод там, где корпус имеет расширение.

Проверить исправность диода Шоттки вообще не проблема, если имеете универсальный тестер. В слоты вставляем ножки детали и нажимаем на кнопку тестирования. На экране должен высветиться символ диода и характеристики, которыми он обладает. Перечень характеристик зависит от модели измерителя, но падение напряжения на прямом переходе, напряжение пробоя и обратный ток должны быть обязательно. А ещё вам распишут, к какому слоту подключён анод, а к какому катод. Если он сдвоенный, то и общий коллектор/база будут прописаны.

Чем заменить

Заменить диод диодом Шоттки вполне возможно, лишь бы подходил по основным характеристикам, напряжение и ток. А вот обратная замена нежелательна. Дело в том, что Шоттки в силу своих характеристик, меньше греются. При такой замене он быстро выйдет из строя. Конечно если проанализировать схему, то можно подобрать аналог с запасом по мощности.

принцип работы, зачем он нужен

Диод Шоттки, принцип работы которого мы опишем сегодня, является очень удачным изобретением немецкого ученого Вальтера Шоттки. В его честь устройство и было названо, а встретить его можно при изучении самых разных электрических схем. Для тех, кто еще только начинает знакомиться с электроникой, будет полезным узнать о том, зачем его используют и где он чаще всего применяется.

Что это такое

Это полупроводниковый диод с минимальным падением уровня напряжения во время прямого включения. Он имеет две главные составляющие: собственно, полупроводник и металл.
Как известно, допустимый уровень обратного напряжения в любых промышленных электронный устройствах составляет 250 В. Такое U находит практическое применение в любой низковольтной цепи, препятствуя обратному течению тока.

Структура самого устройства несложна и выглядит следующим образом:

  • полупроводник;
  • стеклянная пассивация;
  • металл;
  • защитное кольцо.

При прохождении электрического тока по цепи положительные и отрицательные заряды скапливаются по всему периметру устройства, включая защитное кольцо. Скопление частиц происходит в различных элементах диода. Это обеспечивает возникновение электрического поля с последующим выделением определенного количества тепла.

Отличие от других полупроводников

Главное его отличие от других полупроводников состоит в том, что преградой служит металлический элемент с односторонней проводимостью.

Такие элементы изготавливают из целого ряда ценных металлов:

  • арсенида галлия;
  • кремния;
  • золота;
  • вольфрама;
  • карбида кремния;
  • палладия;
  • платины.

От того, какой металл выбирается в качестве материала, зависят характеристики нужного показателя напряжения и качество работы электронного устройства в целом. Чаще всего применяют кремний — по причине его надежности, прочности и способности работать в условиях большой мощности. Также используется и арсенид галлия, соединенный с мышьяком, либо германий.

Плюсы и минусы

При работе с устройствами, включающими в себя диод Шоттки, следует учитывать их положительные и отрицательные стороны. Если подключить его в качестве элемента электрической цепи, он будет прекрасно удерживать ток, не допуская его больших потерь.

К тому же, металлический барьер обладает минимальной емкостью. Это значительно увеличивает износостойкость и срок службы самого диода. Падение напряжения при его использовании минимально, а действие происходит очень быстро — стоит только провести подключение.

Однако большой процент обратного тока является очевидным недостатком. Поскольку многие электроприборы обладают высокой чувствительностью, нередки случаи, когда небольшое превышение показателя, всего лишь на пару А, способно надолго вывести прибор из строя. Также, при небрежной проверке напряжения полупроводника, может произойти утечка самого диода.

Сфера применения

Диод Шоттки может включать в себя любой аккумулятор.

Он входит в устройство солнечной батареи. Солнечные панели, которые уже давно успешно работают в условиях космического пространства, собираются именно на основании барьерных переходов Шоттки. Такие гелиосистемы устанавливаются на космических аппаратах (спутниках и телескопах, проводящих работу в жестких условиях безвоздушного пространства).

Устройство незаменимо при работе компьютеров, бытовой техники, радиоприемников, блоков электропитания. При правильном использовании диод Шоттки увеличивает производительность любого устройства, предотвращает потери тока. Он способен принимать на себя альфа-, бета- и гамма-излучение. Именно поэтому он незаменим в условиях космоса.

С помощью такого устройства можно осуществить параллельное соединение диодов, используя их в качестве сдвоенных выпрямителей. Таким образом можно объединить межлу собой два параллельных источника питания. Один корпус включает в себя два полупроводника, а концы положительного и отрицательного зарядов связываются друг с другом. Есть и более простые схемы, где диоды Шоттки очень малы. Это характерно для очень мелких деталей в электронике.

Диод Шоттки является незаменимым элементом во многих электронных устройствах. Главное — понимать специфику его работы и использовать его корректно.

Ограничительный диод шоттки принцип работы – Tokzamer

Диод Шоттки. Устройство, принцип работы и основные характеристики.

Приветствую всех на сайте MicroTechnics снова! Сегодня мы продолжим курс “Основы электроники“, и героем статьи станет еще один электронный компонент, а именно диод Шоттки. В недавних статьях мы рассматривали принцип работы и применение обычных диодов и стабилитронов:

И вот настало время диода Шоттки!

Основной отличительной особенностью этого элемента является малое падение напряжения при прямом включении (относительно обычного выпрямительного диода). Давайте разберемся, с чем же в данном случае связано это пониженное падение.

“Сердцем” диода Шоттки является не p-n переход, который образуется при соприкосновении двух полупроводников с разными типами проводимости, а так называемый барьер Шоттки. И элемент, и барьер названы так в честь немецкого физика Вальтера Шоттки, который занимался исследованием этих процессов и явлений в 1930-х годах.

Так вот барьер Шоттки – это переход между металлом и полупроводником. В обычном диоде у нас используется переход между полупроводниками p-типа и n-типа, а здесь уже совсем другая история – металл + полупроводник.

Для работы барьера Шоттки необходимо, чтобы работы выхода использующихся металла и полупроводника были различными. А работа выхода, в свою очередь, это энергия, которую необходимо сообщить электрону для его удаления из твердого тела. Рассмотрим случай, когда барьер образуется при контакте металла и полупроводника n-типа. Причем работа выхода электронов из полупроводника меньше, чем работа выхода из металла:

Здесь нам важно заметить, что поскольку phi_ > phi_ , то, напротив, j_ . В результате этого при контакте металла и полупроводника в пограничной области буду скапливаться заряды:

Иными словами, из-за того, что работа выхода из полупроводника меньше, то электронам проще перейти из него в металл, чем наоборот, в обратном направлении. Но как и для p-n перехода этот процесс не будет протекать бесконечно. Эти заряды создадут дополнительное электрическое поле в граничной области, и, в результате, под действием этого поля токи термоэлектронной эмиссии выравняются.

Как видите, в целом, процессы, протекающие в барьере Шоттки, по своей сути очень похожи на то, что происходит в p-n переходе при контакте двух полупроводников. При подключении внешнего напряжения возникает дополнительное поле, которое смещает баланс токов в пограничной области.

Несмотря на некую схожесть процессов ключевым отличием является то, что в диоде Шоттки протекание тока как при прямом смещении, так и при обратном, связано исключительно с перемещением основных носителей заряда. То есть по сравнению с p-n переходом отсутствует диффузионная составляющая тока, которая связана с инжекцией неосновных носителей. А это, в свою очередь, приводит ко второй важнейшей отличительной особенности диодов Шоттки – повышенному быстродействию (поскольку отсутствуют рекомбинационные и диффузионные процессы).

Как вы помните, при прямом смещении в обычном диоде в полупроводниковых областях накапливаются неосновные носители заряда – дырки в n-области и электроны в p-области:

Так вот в момент перехода диода в закрытое состояние (при подаче обратного смещения) неосновные носители начинают перемещаться навстречу друг другу, что приводит к возникновению кратковременного импульса обратного тока. Для диодов Шоттки же этот негативный и нежелательный эффект фактически сводится на нет!

Итак, суммируем все, что мы рассмотрели, и построим вольт-амперную характеристику диода Шоттки и обычного выпрямительного диода:

А теперь резюмируем плюсы и минусы этих элементов:

  • Первое преимущество – меньшее падение напряжения при прямом включении. Для диодов Шоттки оно может составлять 0.2-0.4 В, тогда как для обычных кремниевых диодов величина равна 0.6-0.7 В. А меньшее напряжение при одинаковом токе – это меньшая рассеиваемая мощность, то есть диод Шоттки будет нагреваться гораздо меньше.
  • Быстродействие – бесспорный плюс, который позволяет использовать диоды Шоттки на более высоких частотах.
  • Из сравнения вольт-амперных характеристик мы можем заметить, что обратный ток обычного диода имеет меньшую величину. Это уже относится к недостаткам диодов Шоттки. Причем с повышением температуры обратный ток будет увеличиваться еще больше.
  • И еще один недостаток – при превышении максимально допустимого значения обратного напряжения диод Шоттки выходит из строй с вероятностью равной 100%. В то же время обычный диод может перейти в режим обратимого пробоя (лавинного или туннельного) в том случае, если для него не произошел тепловой пробой (также необратимый). И при этом максимально допустимые значения обратного напряжения для диодов Шоттки почти всегда значительно меньше, чем для обычных диодов!

А теперь давайте проведем несколько практических экспериментов. Протестируем две аналогичные схемы на работу с сигналами высокой частоты. Только в одной схеме задействуем диод Шоттки, а в другой обычный выпрямительный диод и сравним осциллограммы сигналов на выходе.

На принципиальных схемах диод Шоттки обозначается так:

Тесты будем проводить на простой схеме однополупериодного выпрямителя:

Для эксперимента я взял диод Шоттки 10BQ015 и выпрямительный диод 1N4001. Попробуем подать на вход синусоиду с частотой 1 КГц:

Первый канал (желтый) – сигнал на входе
Второй канал (красный) – сигнал на выходе цепи с диодом Шоттки
Третий канал (синий) – сигнал на выходе цепи с обычным диодом

Результат вполне ожидаем. Диоды пропускают ток только в одном направлении, поэтому нижний полупериод входного сигнала срезается. Пока разницы, честно говоря, никакой не наблюдается. Увеличиваем частоту входного сигнала до 100 КГц:

Первый канал (желтый) – сигнал на входе
Второй канал (красный) – сигнал на выходе цепи с диодом Шоттки
Третий канал (синий) – сигнал на выходе цепи с обычным диодом

И здесь уже видим, что обычный диод с таким сигналом попросту перестает справляться. При переключении диода (из открытого состояния в закрытое) возникает нежелательный импульс обратного тока (в точности так, как мы и обсудили чуть ранее).

Итак, мы рассмотрели устройство, основные характеристики и принцип работы диода Шоттки. Давайте на этом и завершим сегодняшнюю статью, всем большое спасибо за уделенное время и до встречи в новых статьях!

Диод Шоттки

Обозначение, применение и параметры 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 (IF(AV)) – 1 ампер и обратное напряжение (VRRM) от 20 до 40 вольт. 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 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: что это такое, чем отличается, как работает

Устройство получило свое название в честь Вальтера Шоттки, немецкого изобретателя и физика, открывшего квантовую зависимость, согласно которой внешнее электрическое поле принуждает покидать зону проводимости все свободные электроны. Впоследствии ученый был награжден медалью Хьюза за свою деятельность. Примечательно, что имея отношение к теоретической физике, данное открытие находит активное практическое применение.

Содержание статьи

  • Отличия от обычного диода
  • Как устроен диод Шоттки
  • Применение диодов Шоттки
  • Как маркируется диод Шоттки и обозначается на схемах

Диод Шоттки является представителем полупроводниковых элементов, обладающих барьером и отличающихся малым падением напряжения при прямом введении компонента в электрическую цепь (от 0,2 до 0,4 вольт). Благодаря простоте конструкции, оперативной возобновляемости заряда, неприхотливости и большому значению тока утечки, барьерный диод активно используется в современной радиоэлектронике.

Отличия от обычного диода

Данный компонент пропускает электрический ток в одном направлении и не пропускает его в другом, как и другие классические диоды, но обеспечивает высокое быстродействие и малое падение напряжения при переходе.

Важнейшая особенность диода Шоттки – вместо привычного электронно-дырочного перехода применяется принцип контакта между металлическими и различными полупроводниковыми материалами, что положительно влияет на повышение рабочей частоты. Диффузная емкость и процесс рекомбинации не проявляются в области контакта, поскольку в так называемой переходной зоне отсутствуют неосновные носители заряда. Собственная емкость данного слоя при этом стремится к 0.

Таким образом, данные изделия являются СВЧ-диодами различного назначения:

  • импульсными;
  • лавинно-пролетными;
  • смесительными;
  • детекторными;
  • умножительными;
  • параметрическими.

Другая особенность заключается в том, что большая часть диодов Шоттки состоит из низковольтных и чувствительных к статическому напряжению моделей. Однако воспринимать это как категорический недостаток неверно, поскольку это дает возможность использовать данные средства для обработки радиосигналов малой мощности.

Наконец, такие изделия отличаются большей стабильностью при подаче электрического тока, чем прочие аналоги, поскольку в их корпус внедрены кристаллические образования (кремниевая подложка).

Как устроен диод Шоттки

Структура элемента включает в себя несколько частей:

  • эпитаксиальный слой;
  • подложка;
  • охранное кольцо;
  • металлическая пленка;
  • барьер;
  • внешний контакт.

Основа, как правило, изготавливается из кремния или арсенида галлия, но если требуется обеспечить схеме высокую устойчивость к изменению температурного режима, используется германий. В качестве материала для напыления применяется палладий, серебро, платина, вольфрам, алюминий или золото. Примечательно, что тыльная сторона полупроводника легируется сильнее. Уровень легирования и разновидность металла оказывают влияние на характеристики выпрямления.

Принцип работы основан на особенностях барьера. В полупроводнике, в контактной области, образуется слой, значительно обедненный электронами, но обладающий вентильными свойствами. Таким образом, появляется барьер для носителей заряда.

В зависимости от мощности существует несколько типов диодов Шоттки:

  • малый;
  • средний;
  • высокий.

Исходя из конструктивных особенностей, различают виды для поверхностного или объемного монтажа, а также модули и выпрямительные аналоги. Выбирая выпрямительные компоненты, следует обращать внимание на показатели тока и напряжения, а также материал конструкции и способ монтирования. Также различают 3 вариации диодных сборок: модели с общим анодом, элементы с удвоением и тремя выводами, а также разновидности, которые имеют вывод с общего катода. Для всех типов действует ограничение допустимого обратного напряжения, величиной 1200 вольт.

Применение диодов Шоттки

Компоненты активно эксплуатируются в составе разных приборов и оборудования:

  • компьютерная техника и бытовая электроника;
  • силовые высокочастотные выпрямители;
  • солнечные батареи и приемники излучения;
  • радиоаппаратура и телевизионное оборудование;
  • усилители звука и МОП-транзисторы;
  • стабилизаторы и БП.

Изделия эксплуатируются везде, где требуется минимальное прямое падение напряжения. Популярность обусловлена преимуществами диодов Шоттки, которые позволяют восстанавливать обратное сопротивление электрического тока, стабилизировать напряжение, принимать на себя излучения, а также увеличить эффективность конечных приборов.

Несмотря на преимущества, такие приборы обладают недостатками. Но их всего два:

  • в случае повышения температуры фиксируется значительное возрастание обратного тока;
  • пробой необратим в случаях кратковременного превышения критического напряжения.

Существует три основные неисправности, которые могут произойти с диодами данного типа: обрыв, пробой и утечка (выявить сложнее всего). Диагностика осуществляется при помощи универсального тестера (мультиметр). Для получения точных результатов проверка потребует пайки и измерения обратного сопротивления. В случае использования типового тестера следует учитывать указанный показатель электрического тока.

Как маркируется диод Шоттки и обозначается на схемах

Зачастую диод Шоттки на схеме обозначается как обычный диод, а дополнительная информация о типе компонента указывается в спецификации.

Как правило, маркировка диодов Шоттки представляет собой набор символов, нанесенных на корпус изделия согласно международным стандартам. В зависимости от страны производителя маркировки могут различаться. В любом случае расшифровать код можно при помощи радиотехнических справочников.

В случае необходимости можно заменить стандартный диод можно аналогичным устройством с барьером – главное, чтобы совпадали параметры тока и напряжения. Но монтировать классическое изделие вместо барьерного аналога категорически не рекомендуется, поскольку из-за перегрева оно быстро выйдет из строя. Опытные радиотехники могут подобрать элемент с запасом по мощности, проанализировав всю схему.

Диоды Шоттки — устройство, виды, характеристики и использование

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.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Принцип работы диода Шоттки и сферы его применения

Диод Шоттки, принцип работы которого мы опишем сегодня, является очень удачным изобретением немецкого ученого Вальтера Шоттки. В его честь устройство и было названо, а встретить его можно при изучении самых разных электрических схем. Для тех, кто еще только начинает знакомиться с электроникой, будет полезным узнать о том, зачем его используют и где он чаще всего применяется.

Что это такое

Это полупроводниковый диод с минимальным падением уровня напряжения во время прямого включения. Он имеет две главные составляющие: собственно, полупроводник и металл.
Как известно, допустимый уровень обратного напряжения в любых промышленных электронный устройствах составляет 250 В. Такое U находит практическое применение в любой низковольтной цепи, препятствуя обратному течению тока.

Структура самого устройства несложна и выглядит следующим образом:

  • полупроводник;
  • стеклянная пассивация;
  • металл;
  • защитное кольцо.

При прохождении электрического тока по цепи положительные и отрицательные заряды скапливаются по всему периметру устройства, включая защитное кольцо. Скопление частиц происходит в различных элементах диода. Это обеспечивает возникновение электрического поля с последующим выделением определенного количества тепла.

Отличие от других полупроводников

Главное его отличие от других полупроводников состоит в том, что преградой служит металлический элемент с односторонней проводимостью.

Такие элементы изготавливают из целого ряда ценных металлов:

  • арсенида галлия;
  • кремния;
  • золота;
  • вольфрама;
  • карбида кремния;
  • палладия;
  • платины.

От того, какой металл выбирается в качестве материала, зависят характеристики нужного показателя напряжения и качество работы электронного устройства в целом. Чаще всего применяют кремний — по причине его надежности, прочности и способности работать в условиях большой мощности. Также используется и арсенид галлия, соединенный с мышьяком, либо германий.

Плюсы и минусы

При работе с устройствами, включающими в себя диод Шоттки, следует учитывать их положительные и отрицательные стороны. Если подключить его в качестве элемента электрической цепи, он будет прекрасно удерживать ток, не допуская его больших потерь.

К тому же, металлический барьер обладает минимальной емкостью. Это значительно увеличивает износостойкость и срок службы самого диода. Падение напряжения при его использовании минимально, а действие происходит очень быстро — стоит только провести подключение.

Однако большой процент обратного тока является очевидным недостатком. Поскольку многие электроприборы обладают высокой чувствительностью, нередки случаи, когда небольшое превышение показателя, всего лишь на пару А, способно надолго вывести прибор из строя. Также, при небрежной проверке напряжения полупроводника, может произойти утечка самого диода.

Сфера применения

Диод Шоттки может включать в себя любой аккумулятор.

Он входит в устройство солнечной батареи. Солнечные панели, которые уже давно успешно работают в условиях космического пространства, собираются именно на основании барьерных переходов Шоттки. Такие гелиосистемы устанавливаются на космических аппаратах (спутниках и телескопах, проводящих работу в жестких условиях безвоздушного пространства).

Устройство незаменимо при работе компьютеров, бытовой техники, радиоприемников, блоков электропитания. При правильном использовании диод Шоттки увеличивает производительность любого устройства, предотвращает потери тока. Он способен принимать на себя альфа-, бета- и гамма-излучение. Именно поэтому он незаменим в условиях космоса.

С помощью такого устройства можно осуществить параллельное соединение диодов, используя их в качестве сдвоенных выпрямителей. Таким образом можно объединить межлу собой два параллельных источника питания. Один корпус включает в себя два полупроводника, а концы положительного и отрицательного зарядов связываются друг с другом. Есть и более простые схемы, где диоды Шоттки очень малы. Это характерно для очень мелких деталей в электронике.

Диод Шоттки является незаменимым элементом во многих электронных устройствах. Главное — понимать специфику его работы и использовать его корректно.

Как проверить диод шоттки тестером

На чтение 17 мин Просмотров 249 Опубликовано

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.

Проверка диода цифровым мультиметром

Чтобы определить исправность диода можно воспользоваться приведённой далее методикой его проверки цифровым мультиметром.

Но для начала вспомним, что представляет собой полупроводниковый диод.

Полупроводниковый диод – это электронный прибор, который обладает свойством однонаправленной проводимости.

У диода имеется два вывода. Один называется катодом, он является отрицательным. Другой вывод – анод. Он является положительным.

На физическом уровне диод представляет собой один p-n переход.

Напомню, что у полупроводниковых приборов p-n переходов может быть несколько. Например, у динистора их три! А полупроводниковый диод, по сути является самым простым электронным прибором на основе всего лишь одного p-n перехода.

Запомним, что рабочие свойства диода проявляются только при прямом включении. Что значит прямое включение? А это означает, что к выводу анода приложено положительное напряжение ( +), а к катоду – отрицательное, т.е. (). В таком случае диод открывается и через его p-n переход начинает течь ток.

При обратном включении, когда к аноду приложено отрицательное напряжение (), а к катоду положительное ( +), то диод закрыт и не пропускает ток.

Так будет продолжаться до тех пор, пока напряжение на обратно включённом диоде не достигнет критического, после которого происходит повреждение полупроводникового кристалла. В этом и заключается основное свойство диода – односторонняя проводимость.

У подавляющего большинства современных цифровых мультиметров (тестеров) в функционале присутствует возможность проверки диода. Эту функцию также можно использовать для проверки биполярных транзисторов. Обозначается она в виде условного обозначения диода рядом с разметкой переключателя режимов мультиметра.

Небольшое примечание! Стоит понимать, что при проверке диодов в прямом включении на дисплее показывается не сопротивление перехода, как многие думают, а его пороговое напряжение! Его ещё называют падением напряжения на p-n переходе. Это напряжение, при превышении которого p-n переход полностью открывается и начинает пропускать ток. Если проводить аналогию, то это величина усилия, направленного на то, чтобы открыть «дверь» для электронов. Это напряжение лежит в пределах 100 – 1000 милливольт (mV). Его то и показывает дисплей прибора.

В обратном включении, когда к аноду подключен минусовой () вывод тестера, а к катоду плюсовой ( +), то на дисплее не должно показываться никаких значений. Это свидетельствует о том, что переход исправен и в обратном направлении ток не пропускает.

В документации (даташитах) на импортные диоды пороговое напряжение именуется как Forward Voltage Drop (сокращённо Vf), что дословно переводится как «падение напряжения в прямом включении«.

Само по себе падение напряжения на p-n переходе нежелательно. Если помножить протекающий через диод ток (прямой ток) на величину падения напряжения, то мы получим ни что иное, как мощность рассеивания – ту мощность, которая бесполезно расходуется на нагрев элемента.

Узнать подробнее о параметрах диода можно здесь.

Проверка диода.

Чтобы было более наглядно, проведём проверку выпрямительного диода 1N5819. Это диод Шоттки. В этом мы скоро убедимся.

Производить проверку будем мультитестером Victor VC9805+. Также для удобства применена беспаечная макетная плата.

Обращаю внимание на то, что во время измерения нельзя держать выводы проверяемого элемента и металлические щупы двумя руками. Это грубая ошибка. В таком случае мы измеряем не только параметры диода, но и сопротивление своего тела. Это может существенно повлиять на результат проверки.

Держать щупы и выводы элемента можно только одной рукой! В таком случае в измерительную цепь включен только сам измерительный прибор и проверяемый элемент. Данная рекомендация справедлива и при измерении сопротивления резисторов, а также при проверке конденсаторов. Не забывайте об этом важном правиле!

Итак, проверим диод в прямом включении. При этом плюсовой щуп ( красный) мультиметра подключаем к аноду диода. Минусовой щуп (чёрный) подключаем к катоду. На фотографии, показанной ранее, видно, что на цилиндрическом корпусе диода нанесено белое кольцо с одного края. Именно с этой стороны у него вывод катода. Таким образом маркируется вывод катода у большинства диодов импортного производства.

Как видим, на дисплее цифрового мультиметра показалось значение порогового напряжения для 1N5819. Так как это диод Шоттки, то его значение невелико – всего 207 милливольт (mV).

Теперь проверим диод в обратном включении. Напоминаем, что в обратном включении диод ток не пропускает. Забегая вперёд, отметим, что и в обратном включении через p-n переход всё-таки протекает небольшой ток. Это так называемый обратный ток (Iобр). Но он настолько мал, что его обычно не учитывают.

Поменяем подключение диода к измерительным щупам мультиметра. Красный щуп подключаем к катоду, а чёрный к аноду.

На дисплее покажется «1» в старшем разряде дисплея. Это свидетельствует о том, что диод не пропускает ток и его сопротивление велико. Таким образом, мы проверили диод 1N5819 и он оказался полностью исправным.

Многие задаются вопросом: «Можно ли проверить диод не выпаивая его из платы?» Да, можно. Но в таком случае необходимо выпаять из платы хотя бы один его вывод. Это нужно сделать для того, чтобы исключить влияние других деталей, которые соединены с проверяемым диодом.

Если этого не сделать, то измерительный ток потечёт через все, в том числе, и через связанные с ним элементы. В результате тестирования показания мультиметра будут неверными!

В некоторых случаях данным правилом можно пренебречь, например, когда чётко видно, что на печатной плате нет таких деталей, которые могут повлиять на результат проверки.

Неисправности диода.

У диода есть две основные неисправности. Это пробой перехода и его обрыв.

Пробой. При пробое диод превращается в обычный проводник и свободно пропускает ток хоть в прямом направлении, хоть в обратном. При этом, как правило, пищит буззер мультиметра, а на дисплее показывается величина сопротивления перехода. Это сопротивление очень мало и составляет несколько ом, а то и вообще равно нулю.

Обрыв. При обрыве диод не пропускает ток ни в прямом, ни в обратном включении. В любом случае на дисплее прибора – «1«. При таком дефекте диод представляет собой изолятор. «Диагноз» – обрыв можно случайно поставить и исправному диоду. Особенно легко это сделать, когда щупы тестера порядком изношены и повреждены. Следите за исправностью измерительных щупов, провода у них ох какие «жиденькие» и при частом использовании легко рвутся.

А теперь пару слов о том, как по значению порогового напряжения (падению напряжения на переходе – Forward Voltage Drop (Vf)) можно ориентировочно судить о типе диода и материале из которого он изготовлен.

Вот небольшая подборка, составленная из конкретных диодов и соответствующих им величин Vf, которые были получены при их тестировании мультиметром. Все диоды были предварительно проверены на исправность.

Определение пригодности радиодеталей – основная процедура, проводимая при ремонте или обслуживании радиоэлектронной аппаратуры. И если с пассивными элементами все более или менее понятно, то активные требуют специальных подходов. Проверить сопротивление резистора или целостность катушки индуктивности не составляет труда.

С активными компонентами дело обстоит немного сложнее. Необходимо отдельно разобраться в том, как проверить диод мультиметром своими руками, учитывая, что это простейший и наиболее часто встречающийся полупроводниковый элемент электронных схем.

Виды диодов и их предназначение

Вкратце можно сказать, что диод представляет собой полупроводниковый компонент электронной схемы, предназначенный для однонаправленного пропускания тока. Другими словами, прибор пропускает ток в одном направлении, запирая его течение в обратном, образуя своеобразный электрический вентиль.

На принципиальных схемах диод обозначается в виде стрелки-указателя, на конце которой изображена черта, означающая запирание. Стрелка указывает направление течения тока. Нужно помнить, что в теоретической физике ток образуют позитивно заряженные частицы. Поэтому для открытия p-n перехода положительный потенциал прикладывают к началу стрелки, а отрицательный к ее концу. При таких условиях через прибор потечет прямой ток.

Рассмотрим наиболее распространенные типы диодов, учитывая, что интерес в плане проверки представляют лишь некоторые, а именно:

  • обычные диоды, созданные на основе p-n перехода;
  • с барьером Шоттки, чаще называемые просто диоды Шоттки;
  • стабилитрон, служащий для стабилизации потенциала и другие виды.

Существует еще множество типов диодов – варикапы, светодиоды или фотодиоды, например. Но ввиду сходности проверки работоспособности или малой распространенности эти устройства здесь не рассматриваются.

Определение типа элемента

Хорошо если размер корпуса позволяет нанести на нем хоть сколько-нибудь понятную маркировку. Но чаще всего диоды настолько малы, что их трудно маркировать даже цветом. В этом случае отличить диод от стабилитрона, например, не представляется возможным, ведь они как близнецы-братья.

В подобных ситуациях поможет лишь принципиальная схема аппарата, из которого извлечен элемент. В соответствии с ней можно определить тип компонента и его марку. Если же отсутствует эта информация, можно попробовать поискать принципиальную схему ремонтируемого аппарата в интернете или сделать фотоснимок элемента и также обратиться в Сеть и провести поиск по изображению.

Проверка диодов мультиметром или другим тестером должна проводиться только после определения их типа и марки, потому что разные виды тестируются по-разному.

Применение тестера

Простейшим, но от этого ничуть не менее эффективным, прибором для тестирования элементов электронных схем, полупроводниковых диодов, в том числе, является тестер радиодеталей. Более того, этот инструмент наиболее распространен в среде радиомастеров по причине неприхотливости, малых массогабаритных параметров и возможности измерения практически любых характеристик радиоэлементов и цепей, важных при ремонте.

Считается, что цифровые мультиметры, благодаря своей точности и удобству в эксплуатации, постепенно вытесняют аналоговые. Однако не стоит грешить на точность старенькой «цешки». В ее состав уже входят микросхемы, а мостовые резисторы имеют погрешность 1-2% (это очень высокая точность даже для интегральных микросхем). Поэтому, чтобы проверить исправность диода или транзистора нет необходимости покупать новый мультиметр, при наличии аналогового.

Цифровая индикация прижилась из-за отсутствия механических узлов в мультиметре. Это повысило его удароустойчивость и срок эксплуатации.

Проверка диодов упростилась и с появлением звукового сигнала, позволяющего даже не обращать внимания на дисплей. В большинстве мультиметров существует специальный режим, позволяющий в прямом и переносном смысле прозвонить диод. Он отмечен на корпусе соответствующим знаком.

Достаточно вставить черный штекер в разъем COM, а красный в разъем измерения сопротивления (Ω), установить переключатель на режиме прозвонки диодов, и можно начинать проверку.

Методика проверки

Проверка диодов мультиметром заключается в выяснении работоспособности их p-n перехода. Вообще, в радиоэлектронике бывают лишь две неисправности. Первая представляет собой разрыв цепи (перегорание), когда ток не течет ни в одном из направлений. Вторая же вызвана коротким замыканием (пробой) электродов, что превращает компонент в кусок обычного провода.

Методика тестирования предельно проста. При соединении анода с плюсовым щупом мультиметра, а катода с минусовым, p-n переход должен быть открыт, следовательно, его сопротивление близко к нулю. Цифровые измерители должны подать характерный сигнал. При обратном подключении p-n переход обязан быть заперт, о чем должно свидетельствовать бесконечное (в теории) его сопротивление. На дисплее цифрового тестера индицируется цифра 1. Так звонится рабочий диод. Если же ток проходит, вне зависимости от полярности подключения, налицо короткое замыкание. В случае когда прибор не звонится ни в ту ни в другую сторону имеет место разрыв.

Нередко можно услышать вопрос о том, как проверить диод Шоттки. Действительно, эти компоненты принципиально отличаются от прочих. Дело в том, что p-n переход даже в открытом состоянии имеет сопротивление, хотя и небольшое. Это, в свою очередь, вызывает потери энергии, рассеиваемые в виде тепла. Для сокращения последних один из полупроводниковых электродов диода был заменен металлом. И хотя ток потерь в этом случае немного увеличивается, но в открытом состоянии сопротивление перехода очень низко, что обуславливает экономичность прибора. В остальном проверка диода Шоттки с использованием мультиметра ничем не отличается от тестирования обычного p-n перехода.

Стабилитроны

Особняком стоит вопрос о проверке стабилитронов. Проверять их по описанной выше методике нет смысла, разве что можно убедиться в целостности p-n перехода. В отличие от обычного выпрямительного диода, стабилитрон использует обратную ветвь вольтамперной характеристики (ВАХ). Поэтому для исследования стабилизирующих свойств рабочую точку нужно сместить именно на этот участок графика.

Для этого используется простенькая схема из источника питания и токоограничительного резистора. В этом случае мультиметром измеряется не сопротивление перехода, а напряжение, при плавном повышении питающего потенциала. Стабилитрон считается рабочим, если при повышении напряжения питания разница потенциалов на его электродах остается постоянной и равной заявленной в документации на прибор.

Без выпаивания

Отдельно нужно рассмотреть вопрос о том, можно ли проводить тестирование мультиметром непосредственно на плате, не выпаивая из нее элемент.
Здесь все зависит от сложности схемы и квалификации мастера. Смонтированное на плате изделие может звониться через обмотки трансформатора, резистивные элементы, сгоревший конденсатор или что-то еще. Поэтому получить более или менее адекватные показатели чаще всего не удается.

Разумеется, если мастер читает принципиальную схему как открытую книгу или «набил руку» на подобных аппаратах, он может оценить работоспособность прибора. Существуют даже методики проверок без демонтажа для автомобильного питания, например.

Но лучше все же выпаивать элемент из схемы. К тому же достаточно «повесить в воздух» только одну ножку изделия, что занимает 2-3 секунды. А после тестирования мультиметром за тот же промежуток времени диод возвращается в первоначальное положение на плате.

Принцип работы диода Шоттки, что такое диод Шоттки

Что такое диод Шоттки? Это полупроводниковый элемент, название которого соответствует фамилии знаменитого физика и изобретателя, работавшего в Германии. Специфика диода Шоттки заключается в минимальном снижении напряжения. Эта низкая динамика наблюдается при прямом введении компонента в цепь. На практике используется при обратном напряжении с небольшими значениями (в среднем 3-10В), при возможности применять в промышленности с гораздо большими величинами значение может достигать до 1200В.

Разновидности диодов Шоттки

Все полупроводниковые элементы, работающие по принципу барьера Шоттки, делятся по мощности на:

  • высокой;
  • средней;
  • малой мощности.

На рисунке показан сдвоенный элемент, являющий собой по сути два элемента. Они расположены в едином корпусе, в одно целое соединены катодом или анодом. В этом случае чаще всего имеется три вывода диода. При идентичных параметрах собранных таким образом элементов обеспечивается надежность работы всего устройства, в первую очередь, за счет единой температуры.

Особенности и принцип работы диода Шоттки

Как работает диод Шоттки? В чем принципиальные отличия его работы от аналогов с другим барьерным переходом?

Устройство диода Шоттки имеет отличие от других элементов того же назначения использованием барьером в виде перехода между металлом и полупроводником. У аналогов обычно работает с этой же целью p-n переход. Так в первом случае имеется односторонняя электропроводность. В зависимости от того, какой конкретно металл выбран для перехода в элементе, различаются и характеристики элемента. Чаще всего выбирается кремний, возможно применение арсенида галлия. Реже могут применяться сплавы вольфрама, платины и других материалов.

Кремний — самый распространенный и надежный элемент в диодах Шоттки, с ним конструкция надежно работает в условиях высокой мощности. Изделие стабильнее в работе, чем другие полупроводниковые аналоги, а простота изготовления и устройства диода Шоттки делают его очень доступным вариантом.

Металл-полупроводник: принцип работы перехода

Принцип работы диода Шоттки основан на особенностях барьера. Эффект Шоттки при контакте компонентов, из которых выполнен непосредственно полупроводник и металл заключается в образовании бедного электронами участка. Последний имеет вентильные характеристики, аналогичные p-n взаимодействию. Контактный слой останавливает носителей заряда. По сравнению с другими типами полупроводниковых вентилей такое решение обладает:

  • минимальным обратным током;
  • стремящейся к нулю собственной емкостью;
  • обратным напряжением самой низкой допустимой величины;
  • при прямом включении — меньшим снижением напряжения (до 0.5 В в сравнении с 2-3 В в случае аналога).

В переходной зоне нет лишних носителей заряда. Благодаря этому там не возникают диффузии и рекомбинации, что наблюдается в контактных слоях p-n перехода. Так обеспечивается минимальная собственная емкость диода Шоттки, что делает возможным с большей эффективностью использовать его в устройствах с высокими и сверхчастотами.

Преимущества и недостатки диода Шоттки

Несомненными преимуществами подобных полупроводниковых изделий являются:

  • надежное удерживание электротока;
  • минимальная емкость барьера обеспечивает длительную эксплуатацию;
  • быстродействие.

Высокие показатели обратного тока — основной недостаток устройств с диодом Шоттки. Из-за этого при скачке обратного тока диод может выйти из строя.

Важно! При внедрении подобных диодов в цепи с высокой мощностью электротока создается риск теплового пробоя.

Маркировка и схема диода Шоттки

На схеме преподносится почти как стандартный полупроводниковый диод, но имеются и отличия.

В маркировке используется набор символов, они всегда обозначаются сбоку изделия. Используются международные стандарты, но в зависимости от производителя маркировка может отличаться.

Сочетание цифр и букв на корпусе не всегда понятно, но в радиотехнических справочниках всегда можно найти точную расшифровку.

Работа в ИБП

Подобные элементы очень широко используются в импульсных схемах, в приборах для стабилизации напряжения, а также в блоках питания. Преимущественно выбираются сдвоенные элементы, имеющие в одном корпусе общий катод.

Использование в ИБП сдвоенного диода Шоттки с общим катодом является признаком высокого качества и надежности блока питания.

При этом сгоревший элемент относится к частым и типовым неисправностям импульсного устройства. Нерабочее состояние возникает при:

  • утечке на корпус;
  • электроприборе.

Встроенная защита приводит к блокировке ИБП в обоих случаях. При утечке возможно присутствие незначительных нестабильных пульсаций напряжения на выходе, а также слабые «подергивания» вентилятора. В случае пробоя напряжения в блоке питания полностью исключены. Так можно определить вероятную причину нерабочего состояния диода Шоттки, но для окончательного решения понадобится диагностика.

Для диагностики следует выполнить шаги:

  1. Выпаять элемент и схемы.
  2. Осмотреть на предмет механических повреждений, присутствия следов разрушительных химических реакций.
  3. Выполнить проверку мультиметром.

Отличие процедуры от диагностики обычных диодов заключается в необходимости демонтажа сборки или элемента, иначе проверить его состояние будет очень сложно. Утечку диагностировать сложнее. При использовании типичного мультиметра может отображаться полная работоспособность элемента при работе прибора в режиме «диод». Потому лучше устанавливать режим «омметр» и заменить элемент при демонстрации сопротивления. Показатель 5 кОм не устанавливает точно неисправность диода, но лучше считать его подозрительным и выполнить замену. Доступная стоимость диодов Шоттки позволяет сделать это практически в любой момент без особых трат.

Важно! Если для проверки работоспособности диода Шоттки используется типовой мультиметр, нужно учитывать указанный сбоку показатель электротока.

Применение

Отличительные особенности и принцип работы диода Шоттки обусловливают его широкое применение в быту и в промышленности. Кроме блоков питания компьютера, его часто можно встретить в схемах:

  • бытовых электроприборов;
  • стабилизаторов напряжения;
  • во всем спектре радио- и телеаппаратуры;
  • в другой электронике.

Подобные элементы используются в современных батареях и транзисторах, работа которых обеспечивается сенечной энергией.

Такое универсальное использование элемента связано с способностью полупроводникового диода с эффектом Шоттки во много раз усиливать работоспособность любого прибора и увеличивать его эффективность. Обратное сопротивление электротока восстанавливается, за счет чего он сохраняется в электрической сети. Потери динамики напряжения минимизируются. Также диод Шоттки вбирает несколько видов излучений.

Диод с барьером Шоттки — неприхотливый и простой элемент, обеспечивающий бесперебойную работу множества современных приборов. Доступный, надежный, отличается широкой сферой применения благодаря особенностям в своей конструкции.

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 8 чел.
Средний рейтинг: 4.9 из 5.

Диод Шоттки — определение, символ, работа и применение

Шоттки определение диода

Шоттки диод представляет собой диод с переходом металл-полупроводник, который имеет меньшую прямое падение напряжения, чем на диоде PN-перехода, и может быть используется в высокоскоростных коммутационных приложениях.

Что это диод шоттки?

В нормальный р-н переходной диод p-типа полупроводник и n-тип полупроводник используются для формирования p-n узел.При соединении полупроводника p-типа с полупроводник n-типа, соединение образуется между и полупроводник N-типа. Этот переход известен как P-N узел.

В диод Шоттки, металлы, такие как алюминий или платина, заменяют полупроводник P-типа. Диод Шоттки назван в честь Немецкий физик Вальтер Х. Шоттки.

Шоттки диод также известен как диод с барьером Шоттки, поверхностный барьер диод, устройство с основными носителями, диод с горячими электронами или горячий несущий диод. Диоды Шоттки широко используются в радиотехнике. частотные (РЧ) приложения.

Когда алюминий или платиновый металл соединяется с полупроводником N-типа, переход образуется между металлом и полупроводником N-типа.Этот переход известен как переход металл-полупроводник или перекресток М-С. Переход металл-полупроводник, образованный между металл и полупроводник n-типа создают барьер или истощение слой, известный как барьер Шоттки.

Шоттки диод может включаться и выключаться намного быстрее, чем диод с p-n переходом. Кроме того, диод Шоттки производит меньше нежелательных шумов, чем диод p-n. переходной диод.Эти две характеристики шоттки диод делает его очень полезным в высокоскоростном переключении мощности схемы.

Когда достаточный на диод Шоттки подается напряжение, ток начинает течь в прямом направлении. Из-за этого ток, на клеммах происходит небольшая потеря напряжения диода Шоттки.Эта потеря напряжения известна как напряжение уронить.

А кремниевый диод имеет падение напряжения от 0,6 до 0,7 вольт, а Диод Шоттки имеет падение напряжения от 0,2 до 0,3 вольта. Напряжение потеря или падение напряжения — это количество напряжения, потраченного впустую для включения на диоде.

В кремниевый диод, от 0,6 до 0,7 вольт тратится на включение диод, тогда как в диоде Шоттки 0.от 2 до 0,3 вольт тратится впустую включить диод. Следовательно, диод Шоттки потребляет меньшее напряжение для включения.

напряжение, необходимое для включения диода Шоттки, такое же, как и германиевого диода. А вот германиевые диоды используются редко потому что скорость переключения германиевых диодов очень низкая, т.к. по сравнению с диодами Шоттки.

Символ диода шоттки

символ диода Шоттки показан на рисунке ниже. В диод Шоттки, металл выступает в роли анода и n-типа полупроводник действует как катод.

Металл-полупроводник (МС) развязка

Металл-полупроводник (MS) соединение представляет собой тип соединения, образованного между металлом и полупроводник n-типа, когда металл соединен с полупроводник n-типа.Переход металл-полупроводник также иногда называют соединением MS.


переход металл-полупроводник может быть как невыпрямляющим, так и исправление. Невыпрямляющий переход металл-полупроводник называется омическим контактом. Выпрямитель металл-полупроводник переход называется неомическим контактом.

Что барьер Шоттки?

Барьер Шоттки истощение слой, образованный на стыке металла и n-типа полупроводник.Проще говоря, барьер Шоттки потенциал энергетический барьер, образованный на границе металл-полупроводник узел. Электроны имеют чтобы преодолеть этот потенциальный энергетический барьер для потока через диод.

исправление переход металл-полупроводник образует выпрямляющую цепь Шоттки барьер. Этот выпрямляющий барьер Шоттки используется для создания устройство, известное как диод Шоттки.Неисправление переход металл-полупроводник образует невыпрямляющую цепь Шоттки. барьер.

Один Одной из важнейших характеристик барьера Шоттки является высота барьера Шоттки. Значение этой высоты барьера зависит от сочетания полупроводника и металла.

высота барьера Шоттки омического контакта (невыпрямляющего барьер) очень низкий, в то время как высота барьера Шоттки неомический контакт (выпрямляющий барьер) высокий.

В невыпрямляющий барьер Шоттки, высота барьера недостаточно высока, чтобы сформировать истощение область, край. Таким образом, область истощения незначительна или отсутствует в омический контактный диод.

Вкл. с другой стороны, при устранении барьера Шоттки барьер высота достаточно высока, чтобы образовать обедненную область. Итак область обеднения присутствует в неомическом контактном диоде.

невыпрямляющий переход металл-полупроводник (омический контакт) предлагает очень низкое сопротивление электрическому току, тогда как выпрямительный переход металл-полупроводник обеспечивает высокое сопротивление к электрическому току по сравнению с омическим контактом.

исправление Барьер Шоттки образуется при контакте металла с слаболегированный полупроводник, в то время как невыпрямляющий Барьер образуется, когда металл находится в контакте с сильно легированный полупроводник.

омический контакт имеет линейную вольтамперную характеристику (ВАХ), тогда как неомический контакт имеет нелинейную вольтамперную характеристику (ВАХ) изгиб.

Энергия диаграмма диапазонов диода Шоттки

диаграмма зон энергий полупроводника N-типа и металла показано на рисунке ниже.

Уровень вакуума определяется как энергетический уровень электронов, находятся вне материала. работа выхода определяется как энергия требуется, чтобы переместить электрон с уровня Ферми (E F ) на уровень вакуума (E 0 ).

Работа выхода различна для металла и полупроводника. Работа выхода металла больше работы выхода полупроводник. Следовательно, электроны в n-типе полупроводник обладает большей потенциальной энергией, чем электроны в металл.

энергетические уровни металла и полупроводника различны. Уровень Ферми на стороне полупроводника N-типа лежит выше сторона металл.

Мы известно, что электроны на более высоком энергетическом уровне имеют больше потенциальной энергии, чем у электронов на более низком энергетическом уровне. Таким образом, электроны в полупроводнике N-типа имеют больше потенциальной энергии больше, чем у электронов в металле.

диаграмма зон энергий металла и полупроводника n-типа после контакта показано на рисунке ниже.

Когда металл соединяется с полупроводником n-типа, устройство создан известный как диод Шоттки. Встроенное напряжение (В bi ) для диода Шоттки определяется разницей между работой функции металла и полупроводника n-типа.

Как диод шоттки работает?

Беспристрастный диод шоттки

Когда в металл соединяется с полупроводником n-типа, проводимость зонные электроны (свободные электроны) в полупроводнике n-типа перейдет от полупроводника n-типа к металлу, чтобы установить равновесное состояние.

Мы известно, что когда нейтральный атом теряет электрон, он становится положительным ионом аналогично когда нейтральный атом получает лишний электрон, он становится отрицательный ион.

проводимость зонные электроны или свободные электроны, которые пересекают соединение, обеспечивают дополнительные электроны к атомам в металле. В результате атомы на металлическом стыке получают дополнительные электроны и атомы на n-стороне соединения теряют электроны.

атомы, потерявшие электроны на n-стороне перехода, станут положительные ионы, тогда как атомы, которые получают дополнительные электроны при соединение металла станет отрицательными ионами.Таким образом, положительный ионы создаются на n-стороннем соединении, а отрицательные ионы создается на стыке металла. Эти положительные и отрицательные ионы — это не что иное, как обедненная область.

С металл имеет море свободных электронов, ширина которого эти электроны движутся в металле пренебрежимо мало, поскольку по сравнению с шириной внутри полупроводника n-типа.Итак в первую очередь присутствует встроенный потенциал или встроенное напряжение внутри полупроводника n-типа. Встроенное напряжение – это барьер, видимый электронами зоны проводимости n-типа полупроводник при попытке перейти в металл.

Кому Для преодоления этого барьера свободные электроны нуждаются в большей энергии чем встроенное напряжение. В несмещенном диоде Шоттки только небольшое количество электронов будет течь из полупроводника n-типа к металлу.Встроенное напряжение предотвращает дальнейший поток электронов из зоны проводимости полупроводника в металл.

перенос свободных электронов из полупроводника n-типа в металла приводит к искривлению энергетических зон вблизи контакта.

Вперед смещенный диод Шоттки

Если положительный полюс батареи соединен с металлом а минусовая клемма аккумулятора подключается к Полупроводник n-типа, диод Шоттки называется прямым пристрастный.

Когда на диод Шоттки подается прямое напряжение смещения, большое количество свободных электронов генерируется в n-типе полупроводник и металл. Однако свободные электроны в n-типе полупроводник и металл не могут пересечь соединение, если приложенное напряжение больше 0,2 вольта.

Если приложенное напряжение больше 0.2 вольта, бесплатно электроны набирают достаточную энергию и преодолевают встроенное напряжение обедненной области. Как результат, через диод Шоттки начинает течь электрический ток.

Если приложенное напряжение постоянно увеличивается, истощение область становится очень тонкой и, наконец, исчезает.

Реверс диод Шоттки смещения

Если минусовая клемма аккумулятора соединена с металлом а плюсовая клемма аккумулятора подключается к Полупроводник n-типа, диод Шоттки называется обратным. пристрастный.

Когда на диод Шоттки подается обратное напряжение смещения, ширина истощения увеличивается. В результате электрический ток перестает течь. Тем не менее, небольшой ток утечки протекает из-за термически возбужденные электроны в металле.

Если напряжение обратного смещения постоянно увеличивается, электрический ток постепенно увеличивается из-за слабого барьера.

Если напряжение обратного смещения значительно увеличено, внезапный рост в электрическом токе имеет место. Этот внезапный рост электрического ток вызывает разрушение обедненной области, что может необратимо повредить устройство.

В-И характеристики диода шоттки

ВАХ (вольтамперная характеристика) диода Шоттки показано на рисунке ниже.Вертикальная линия внизу на рисунке представлен ток, протекающий через диод Шоттки, а горизонтальная линия представляет собой напряжение, приложенное к диод шоттки.

ВАХ диода Шоттки почти аналогичны Диод с P-N переходом. Однако прямое падение напряжения диод Шоттки очень низкий по сравнению с переходом P-N диод.

прямое падение напряжения на диоде Шоттки составляет от 0,2 до 0,3 вольта. тогда как прямое падение напряжения на кремниевом диоде с PN-переходом составляет от 0,6 до 0,7 вольт.

Если напряжение прямого смещения больше 0,2 или 0,3 вольта, через диод Шоттки начинает течь электрический ток.

В диоде Шоттки обратный ток насыщения возникает при очень низкое напряжение по сравнению с кремниевым диодом.

Разница между диодом Шоттки и диодом с PN-переходом

Основное различие между диодом Шоттки и диодом с pn-переходом выглядит следующим образом:

В диод Шоттки, свободные электроны несут большую часть электрического Текущий. Отверстия проводят незначительный электрический ток. Так шоттки диод является однополярным устройством.В диоде P-N перехода оба свободны электроны и дырки проводить электрический ток. Таким образом, диод с P-N-переходом представляет собой биполярное устройство.

обратное напряжение пробоя диода Шоттки очень мало, т.к. по сравнению с диодом с p-n переходом.

В диод Шоттки, область обеднения отсутствует или незначительна, тогда как в диоде с p-n переходом присутствует обедненная область.

напряжение включения диода Шоттки очень низкое по сравнению с к диоду с p-n переходом.

В диод Шоттки, электроны являются основными носителями в обоих металл и полупроводник. В диоде с PN-переходом электроны большинство носителей в n-области и дыры составляют большинство перевозчики в р-регионе.

Преимущества диода шоттки

Мы знаю эту емкость это способность накапливать электрический заряд.В П-Н переходный диод, область обеднения состоит из накопленных обвинения. Итак, емкость существует. Эта емкость присутствует на переходе диода. Так это известно как емкость перехода.

В диод Шоттки, накопленные заряды или область обеднения незначительный. Таким образом, диод Шоттки имеет очень низкую емкость.

  • Быстрый реверс время восстановления

время, за которое диод переходит из состояния ВКЛ в Состояние OFF называется обратным временем восстановления.

В для переключения из состояния ВКЛ. (проводящего) в состояние ВЫКЛ. (непроводящее) состояние, накопленные заряды в состоянии истощения область должна быть сначала разряжена или удалена до диода переключиться в выключенное (непроводящее) состояние.

Диод P-N перехода не сразу переключается из состояния ON в ВЫКЛ., так как для разрядки или удаления требуется некоторое время. накопленные заряды в области истощения.Однако в Шоттки диода, область обеднения незначительна. Итак, шоттки диод немедленно переключится из состояния ON в состояние OFF.

Мы знать, что область истощения незначительна в Шоттки диод. Таким образом, приложения небольшого напряжения достаточно для получения больших Текущий.

  • Низкий вперед Падение напряжения или низкое напряжение включения

напряжение включения диода Шоттки очень маленькое по сравнению с к диоду P-N перехода.Напряжение включения для Шоттки для диода составляет от 0,2 до 0,3 вольт, тогда как для диода с PN-переходом от 0,6 до 0,7 вольта. Поэтому приложения небольшого напряжения достаточно, чтобы создают электрический ток в диоде Шоттки.

  • Высокий эффективность
  • Шоттки диоды работают на высоких частотах.
  • Шоттки Диод производит меньше нежелательных шумов, чем диод с PN-переходом.

Недостатки из диод шоттки

  • Большой обратный ток насыщения

Шотки диод производит больший обратный ток насыщения, чем p-n переходной диод.

приложений диодов шоттки

  • Шоттки диоды используются в качестве выпрямителей общего назначения.
  • Шоттки диоды используются в радиочастотных (РЧ) приложениях.
  • Шоттки диоды широко используются в источниках питания.
  • Шоттки диоды используются для обнаружения сигналов.
  • Шоттки диоды используются в логических схемах.

Типы диодов

различные типы диодов следующие:

  1. Зенер диод
  2. Лавинный диод
  3. Фотодиод
  4. Свет Излучающий диод
  5. Лазер диод
  6. Туннель диод
  7. Шоттки диод
  8. Варактор диод
  9. П-Н переходной диод

Разница между обычным выпрямительным диодом и диодом Шоттки

Диод — это пассивное устройство или компонент, который позволяет протекать току только в одном направлении и полностью блокирует протекание тока в другом направлении.Но поскольку существует так много типов диодов, как их различать и, самое главное, какой из них использовать в соответствии с его требованиями в нашей схеме? Итак, в этом посте я попытался дать вам представление о «Разнице между обычным выпрямительным диодом и диодом Шоттки »

.

Прежде чем перейти к основам выпрямителя или диода Шоттки, давайте рассмотрим некоторые основные характеристики диодов.

Основные характеристики диода: —

Характеристики диода
Характеристики диода Определение
В f Указывает прямое падение напряжения , когда ток течет от клеммы P к N диода.
I f Это максимальный прямой ток , который может выдержать диод
В Р Это обратное напряжение пробоя , когда ток течет от клеммы N к клемме P.
I Р Величина тока, протекающего при обратном смещении диода.
т РР Когда диод внезапно выключается, прямому току, протекающему через диод, требуется небольшое время для затухания, и это время называется Время обратного восстановления .

 

Что такое выпрямительный диод?
  • Выпрямительный диод — это простейший диод с p-n переходом, используемый в основном для целей выпрямления в полумостовых и полномостовых выпрямителях. И это из-за его высокого напряжения пробоя, обычно порядка 200-1000 вольт, что очевидно.
  • Прямое падение напряжения (Vf) выпрямительного диода составляет от 0,7 до 0,9 вольт.
Диоды выпрямителя в схеме полного мостового выпрямителя
  • В качестве примера предположим, что вы хотите разработать мостовой выпрямитель для своего проекта преобразователя переменного тока в постоянный.Для этого мостового выпрямителя оптимальным выбором является диод серии выпрямителей 1N4.
Диод 1N4007 в схеме мостового выпрямителя

 

 

Диод Шоттки
  • В отличие от простого выпрямительного диода (1N4007), переход диода Шоттки находится между полупроводником n-типа и металлической пластиной.
  • Диод Шоттки
  • , также известный как барьерный диод , в основном используется в низковольтных цепях, поскольку прямое падение напряжения на диоде Шоттки (Vf) меньше, чем на выпрямительном диоде.Прямое падение напряжения диода Шоттки обычно находится в диапазоне от 0,25 до 0,5 В, тогда как V f выпрямительного диода составляет около 0,7 В.
  • Допустим, вы работаете с цепью низкого напряжения (скажем, 3 В), и в этой цепи используется диод. В этом случае лучше использовать диод Шоттки, так как на нем будет меньше падение напряжения. И напряжения останется достаточно для дальнейшего использования.
Диод Шоттки является униполярным устройством
  • Кроме того, электроны являются основными носителями заряда с обеих сторон перехода, таким образом, это униполярное устройство .
  • Он в основном используется в высокочастотных приложениях, таких как SMPS. И это из-за его низкого повышения температуры и высокой скорости переключения, связанной с его небольшим временем восстановления.
Диод Шоттки в SMPS

ВРЕМЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ:

Когда диод внезапно выключается, прямому току, протекающему через диод, требуется небольшое время для затухания, и это время называется Время обратного восстановления . по сравнению с обычным диодом время обратного восстановления диодов Шоттки намного меньше, что делает их пригодными для использования в схемах быстрого переключения.

 

Недостатки диода Шоттки:

  • Недостатком схемы Шоттки является ее низкое напряжение пробоя (от 20 до 40 В), что делает ее непригодной для схемы выпрямителя.
Недостаток диода Шоттки

Применение диода Шоттки:

  • В качестве примера предположим, что мы разрабатываем понижающий преобразователь. Так как мосфет в понижающем преобразователе переключается с очень высокой частотой, диод в этой схеме должен иметь высокую скорость переключения.Таким образом, диод Шоттки здесь является оптимальным выбором.

И заканчивая приложением выше, теперь вы знаете все основные различия между диодом Шоттки и выпрямительным диодом.

Диоды Шоттки

  • Изучив этот раздел, вы должны уметь:
  • • Понимать методы построения, используемые в диодах Шоттки.
  • • Признать преимущества и недостатки диодов Шоттки.
  • • Опишите типичные области применения диодов Шоттки.

Рисунок 2.2.1. Схема диода Шоттки, обозначение

Рисунок 2.2.2. Маломощный диод Шоттки

Рисунок 2.2.3. Германиевый


точечный контактный диод

Диод Шоттки

В диодах Шоттки

, также называемых диодами с горячей несущей или диодами с барьером Шоттки, используется переход металл / полупроводник вместо перехода P полупроводник / N полупроводник, основной принцип, который восходит к самым ранним диодам «кошачий ус» в конце 19 века. .Хотя германиевые диоды, использующие принцип кошачьего уса или точечного контакта, показанные на рис. 2.2.3, вышли из употребления к концу 20-го века, переход металл / полупроводник все еще используется в диодах Шоттки, изготовленных с использованием планарной кремниевой технологии вместо кошачьего уса. и могут быть изготовлены с более надежными характеристиками как в виде дискретных компонентов, так и в виде интегральных схем, чтобы обеспечить преимущества этих первых диодов во многих современных схемах.

Низкий потенциал перехода

Переход металл-кремний, используемый в диодах Шоттки, имеет несколько преимуществ (и некоторые недостатки) по сравнению с кремниевым диодом PN.Область P-типа PN-диода заменена металлическим анодом, обычно золотым, серебряным, платиновым, вольфрамовым, молибденовым или хромовым. Когда диод формируется во время изготовления, между металлическим анодом и кремнием N-типа возникает небольшой потенциал перехода. Обычно это будет от 0,15 В до 0,3 В в зависимости от используемого металла и разницы между энергетическими уровнями электронов в металле и соседнем кремнии, все эти металлы создают потенциал соединения, называемый барьером Шоттки.Поскольку этот потенциальный барьер меньше, чем потенциал перехода 0,6 В кремниевого PN-перехода, это делает диоды Шоттки, такие как BAT49 и 1N5711 от ST Microelectronics, очень подходящими для приложений с низкими радиочастотными сигналами в таких схемах, как ВЧ смеситель, модулятор и т.д. каскады демодулятора во многих системах радиосвязи, а также высокоскоростное переключение в цифровых логических схемах.

Рисунок 2.2.4. Демодуляция AM с использованием диода Шоттки

Базовая демодуляция AM

Рис.2.2.4 иллюстрирует преимущество использования диодов Шоттки для демодуляции АМ-волн малой амплитуды. Амплитудно-модулированные сигналы используются как в радиовещании, так и в средствах связи, поскольку они могут передаваться на гораздо большие расстояния с использованием передатчиков относительно малой мощности, чем это было бы возможно с использованием сигналов ОВЧ или УВЧ. Когда принимается АМ-сигнал, его амплитуда на приемнике может составлять всего несколько милливольт или даже микровольт. Этот сигнал значительно усиливается приемником, но все же может быть довольно слабым (т.грамм. 1Vpp, как показано на рис. 2.2.4), когда он подается на демодулятор для восстановления модулирующего сигнала. Поэтому у него не будет достаточной амплитуды (0,5 В), чтобы преодолеть напряжение перехода кремниевого PN-диода (0,6 В), поэтому никакой демодуляции сигнала не произойдет. Однако использование диода Шоттки с потенциалом перехода всего 0,2 В позволяет демодулятору получать полезную информацию из более слабых сигналов, чем это было бы возможно при использовании кремниевого PN-диода.

Процесс демодуляции включает подачу амплитудно-модулированного сигнала на диод Шоттки, который работает только тогда, когда положительные полупериоды РЧ больше 0.2В. (Рис. 2.2.4a) Это создает асимметричный ВЧ-сигнал, который подается на конденсатор C, который заряжается почти до пикового значения каждого полупериода ВЧ для создания сигнала (Рис. 2.2.4b), следующего за огибающей. форма радиочастотного сигнала, теперь это форма волны звуковой частоты (показана красным) (рис. 2.2.4c), которая изменяется в соответствии с той же формой, что и звуковой сигнал, первоначально использовавшийся для модуляции радиочастоты. Этот демодулированный звуковой сигнал теперь усиливается и используется для привода громкоговорителя радиостанции

.

Высокоскоростное переключение

Типичный переход Шоттки типа металл/N работает, потому что, когда переход смещен в прямом направлении, глубина барьера уменьшается, позволяя большинству носителей заряда (электронов) из кремния проникать в металлический анод, где они находятся на более высоком энергетическом уровне. чем электроны в металле.Здесь они быстро теряют часть своей энергии и присоединяются к свободным электронам в металле, создавая поток электронов от катода к аноду. Однако при приложении обратного напряжения к переходу уровень барьера Шоттки увеличивается, и подавляющее большинство электронов в металлическом слое не имеют достаточно высокого уровня энергии, чтобы повторно пересечь переход в кремний, поэтому утечка очень мала. протекает ток, хотя ток утечки больше, чем в сопоставимом PN-диоде.

Поскольку в диоде Шоттки нет обмена и повторного обмена дырками и электронами через переход, как это происходит в диоде PN, скорость переключения намного выше.Следовательно, диоды Шоттки имеют минимальное время обратного восстановления (t rr ). Любая задержка переключения, которая может составлять всего 100 пикосекунд, в основном связана с емкостью перехода, которая, особенно в маломощных типах переключения диодов Шоттки, как показано на рис. 2.2.2, очень мала из-за малая площадь соединения. Таким образом, емкость перехода обычно составляет менее 10 пФ, что позволяет некоторым специальным типам диодов Шоттки работать при низких напряжениях на частотах в диапазонах гигагерц и терагерц.

Силовые выпрямители Шоттки

Рисунок 2.2.5. Выпрямительный диод Шоттки

В силовых выпрямителях Шоттки, подобных показанному на рис. 2.2.5, этот низкий потенциал перехода менее важен, но имеет то преимущество, что, когда диод проводит ток, на переходе Шоттки рассеивается меньшая мощность, чем в сопоставимом PN-диоде. поэтому меньше тепла выделяется на стыке.

Быстродействующие импульсные выпрямители

Основным преимуществом использования диодов Шоттки в источниках питания является очень высокая скорость переключения.Во многих современных схемах используются импульсные источники питания, которые работают с прямоугольными импульсами на высоких частотах, которые необходимо выпрямлять на выходе источника питания. Высокая скорость переключения диодов Шоттки, таких как BYV44 от NXP или BYV28 от Vishay, идеально подходит для этой цели. Однако у выпрямительного диода Шоттки есть и свои недостатки.

Ограничение обратного тока Шоттки

Выпрямительные диоды

обычно предназначены для работы с большими токами и большими обратными напряжениями, но конструкция Шоттки не соответствует ни одному из этих требований, как сопоставимые диоды с PN-переходом.Прямой ток генерирует тепло на переходе диода, и хотя низкий потенциал перехода конструкции Шоттки может генерировать меньше тепла, низкий потенциал перехода схемы Шоттки зависит от очень тонкого (чем тоньше переход, тем ниже потенциал) металлического слоя на переходе. . Более тонкий слой также означает, что обратный ток утечки диода будет больше. Это видно из сравнения типовых характеристик PN и Шоттки (не в масштабе), показанных на рис. 2.2.6. Кроме того, хотя можно считать, что переход Шоттки вырабатывает меньше тепла на ватт, чем PN-переход, чтобы удерживать его обратный ток утечки в допустимых пределах, максимальная температура перехода должна поддерживаться обычно ниже 125–175 °C (в зависимости от типа) по сравнению с 200°C или более для PN-диода.

Рисунок 2.2.6. Schottky & PN Характеристики


По сравнению с

Защита от перенапряжения

Если обратный ток утечки тщательно не контролируется, а диод также защищен от внезапных скачков напряжения, возможно, что ток может стать достаточно большим (даже на мгновение), чтобы привести обратный ток в область обратного пробоя и разрушить диод. Чтобы предотвратить это, в выпрямителях Шоттки принято включать защитное кольцо вокруг области перехода, которое состоит из кольца сильно легированного кремния типа P+, встроенного в катодную область N-типа, фактически образуя смещенный в обратном направлении PN-переход внутри Структура диода Шоттки, как видно на рис.2.2.5. Поскольку защитное кольцо сильно легировано, оно ведет себя скорее как стабилитрон с ярко выраженными лавинными характеристиками, т. е. оно внезапно начинает сильно проводить в режиме обратного тока при точном обратном напряжении. Эта точка рассчитана на более низкое напряжение, чем напряжение пробоя перехода Шоттки, поэтому диод Шоттки защищен, поскольку ток, потребляемый PN-переходом, будет достаточным для предотвращения повышения обратного напряжения выше безопасных пределов.

При разработке любой схемы важно тщательно учитывать преимущества и недостатки как диодов Шоттки, так и диодов с PN-переходом, чтобы гарантировать, что выбранные компоненты будут работать эффективно и надежно.Нет простого ответа на вопрос, какой из этих типов диодов лучше всего подходит для конкретной цели. Речь идет о выборе диода, индивидуальные параметры которого соответствуют требуемому назначению. Выпрямительные диоды Шоттки могут быть предпочтительнее из-за скорости переключения и эффективности, а диоды PN лучше подходят для конструкций с более высоким током и напряжением. Но окончательный выбор зависит от особенностей отдельных компонентов.

Рисунок 2.2.7. Выпрямитель Шоттки для поверхностного монтажа


в корпусе DO-214 (5,3 x 3.6 мм) Упаковка

К началу страницы

Что такое мостовой выпрямитель Шоттки? – СидмартинБио

Что такое мостовой выпрямитель Шоттки?

Диодный мостовой выпрямитель Шоттки представляет собой классическую схему, используемую для двухполупериодного преобразования переменного тока в постоянный и коррекции полярности постоянного тока. Из-за падения напряжения на каждом диоде ~0,6 В два диода в тракте ввода-вывода рассеивают мощность (1,2 Вт на ампер), излучают тепло, повышают температуру окружающей среды и усложняют тепловой расчет.

Для чего используется выпрямитель Шоттки?

Диоды Шоттки

используются из-за их низкого напряжения включения, быстрого времени восстановления и малых потерь энергии на более высоких частотах.Эти характеристики делают диоды Шоттки способными выпрямлять ток, способствуя быстрому переходу из проводящего состояния в запирающее.

Можно ли использовать диод Шоттки в качестве выпрямителя?

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.

Зачем нужен диод Шоттки?

По сравнению с диодами p-n диод Шоттки обеспечивает более низкое падение напряжения на диоде при малом обратном смещении. Некоторые применения диодов Шоттки включают выпрямители в импульсных стабилизаторах, защиту от разряда в силовой электронике и выпрямительные цепи, требующие высокой скорости переключения.

Имеют ли диоды Шоттки обратное восстановление?

Время обратного восстановления диодов Шоттки имеет чрезвычайно быструю (но мягкую) характеристику восстановления.Кроме того, выпрямители Шоттки имеют максимальную номинальную температуру перехода, как правило, в диапазоне от 125°C до 175°C, по сравнению с типичными 200°C для обычных pn-переходов, что дополнительно влияет на характеристики тока утечки.

Является ли диод Шоттки pn-переходом?

Диод с биполярным переходом

состоит из полупроводников P-типа и N-типа. Диод Шоттки сконструирован путем объединения металла с полупроводником N-типа… Разница между диодом Шоттки и диодом PN-перехода.

Соединительный диод PN Диод Шоттки
Относительно большое прямое падение напряжения (обычно 0,65 В) Меньшее прямое падение напряжения (обычно 0,3 В)

Как проверить мостовой выпрямитель?

Проверка мостового выпрямителя. Чтобы проверить мостовой выпрямитель, сделайте следующее: Установите цифровой мультиметр в режим настройки диодов. Поместите черный провод цифрового мультиметра на «+» (положительную) клемму. мост. Подсоедините красный провод цифрового мультиметра к любой клемме моста переменного тока.Между .4. и 0,6 вольта должны быть видны.

Можно ли использовать выпрямитель Шоттки вместо выпрямительных диодов?

Re: можем ли мы использовать ВЫПРЯМИТЕЛЬ ШОТТКИ вместо выпрямительного диода nikhilele. Для большинства приложений ответ «Да». Тем не менее, есть два фактора, которые могут иметь значение в зависимости от применения: ~ Обратная утечка диода Шоттки, как правило, выше, чем у обычного выпрямителя. ~

Какие типы диодов используются в мостовом выпрямителе?

– Мостовой выпрямитель – Двухполупериодный и двухполупериодный выпрямитель – Типы диодов – полупроводники – Диод Шоттки

Какова функция диода Шоттки?

Применение диодов Шоттки Диоды Шоттки используются в качестве выпрямителей общего назначения.Диоды Шоттки используются в радиочастотных (РЧ) приложениях. Диоды Шоттки широко используются в источниках питания. Диоды Шоттки используются для обнаружения сигналов. Диоды Шоттки используются в логических схемах.

Распиновка диода Шоттки

MBR20100CT, техническое описание, эквивалент и характеристики

MBR20100 — это двойной диод Шоттки с общим катодом в корпусе To-220 для сильноточных приложений. Каждый диод имеет прямой ток 10 А, поэтому ИС может пропускать через него ток до 20 А при пиковом обратном напряжении 100 В

 

Конфигурация контактов

Номер контакта

Название контакта

Описание

1

Анод

Анод первого диода Шоттки

2

Общий катод

Катод обоих диодов Шоттки

3

Анод

Анод второго диода Шоттки

 

Особенности
  • Двойной диод Шоттки
  • Тип с общим катодом
  • Прямой ток: 20 А для двойного диода при рабочем цикле 50 % 
  • Прямое падение напряжения: 0.9В (на ногу)
  • Пиковое обратное напряжение: 100 В
  • Обратный ток: 6 мА
  • Скорость заряда (dv/dt): 10 кВ/us
  • Доступен в пакете To-220

Примечание: Полную техническую информацию можно найти в спецификации MBR20100  , приведенной в конце этой страницы.

 

Другая двойная упаковка

БАТ54А

 

Другие диоды Шоттки

Н58191, 1Н5822, 1Н5824, БАТ54А

 

Где использовать диод MBR20100

MBR20100 представляет собой двойной диод выпрямителя, который обычно используется в схемах преобразователя.Пакет состоит из двух диодов, включенных параллельно, что увеличивает номинальный ток и уменьшает размер и стоимость корпуса. Поскольку диоды Шоттки быстрее и эффективнее (низкое падение напряжения), их обычно предпочитают обычным диодам при условии, что обратное напряжение не должно быть высоким.

Также, поскольку диодный блок имеет общий катод, его можно использовать в схемах защиты и схемах фильтров для ограничения напряжения. Так что, если вы ищете двойной диод Шоттки с большим током, то MBR20100 может быть правильным выбором.

 

Как использовать диод MBR20100

Использование MBR20100 довольно просто; корпус имеет только три контакта, потому что катодные контакты связаны вместе и представлены как один выходной контакт, как показано на изображении с выводами выше. Анодный контакт обоих диодов обозначен как контакт 1 и контакт 3, которые можно комбинировать, если диод должен использоваться как единое устройство, в противном случае его также можно использовать как разные контакты для ограничения напряжения или схем защиты.

Когда устройство работает при прямом напряжении, оно может выдавать до 20 А при объединении обоих диодов (по 10 А каждый) с падением напряжения всего 0,8 В (на ногу) при 125°C. Следует соблюдать осторожность, чтобы диод не подвергался высокому обратному напряжению, поскольку пиковое обратное напряжение пробоя составляет всего 100 В. Кроме того, прямое падение напряжения может достигать 1 В при работе с высоким прямым током. Более подробную информацию можно найти в таблице данных MBR20100, ссылка на которую приведена внизу этой страницы.

 

Приложения
  • Регуляторы напряжения
  • AC-DC фильтры
  • Переключение приложений
  • Цепи защиты
  • Датчики линии
  • Защита устройства

 

2D-модель (ТО-220)

Диод Шоттки Характеристики и применение

Диоды Шоттки используются благодаря низкому напряжению включения, быстрому времени восстановления и низким потерям энергии на более высоких частотах.Эти характеристики делают диоды Шоттки способными выпрямлять ток, способствуя быстрому переходу из проводящего состояния в запирающее. Поэтому диоды Шоттки часто являются идеальным выбором для полупроводниковых устройств во многих приложениях. Вот пять наиболее распространенных применений диодов Шоттки.

Применение радиочастотных смесителей и детекторов на диодах

Диоды Шоттки имеют высокие скорости переключения и высокочастотные характеристики, что делает их подходящими для использования в радиочастотных приложениях.Кроме того, диоды Шоттки имеют различные конфигурации перехода металл-полупроводник, что делает эти полупроводниковые устройства полезными в схемах детекторов мощности или смесителей.

Применение в силовых выпрямителях

Диоды Шоттки являются лучшими полупроводниковыми устройствами для использования в силовых выпрямителях, поскольку эти устройства имеют как высокую плотность тока, так и низкое прямое падение напряжения (например, 1,27 В при 25 °C, 1,37 В при 175 °C для C6D10065A для 650-В SiC-диода Шоттки), в отличие от характеристик обычных устройств с PN-переходом.Эти преимущества способствуют более низкому уровню нагрева, меньшему количеству радиаторов, включенных в конструкцию, и общему повышению эффективности электронной системы.

Силовые или цепные приложения

Диоды Шоттки могут использоваться в приложениях, где ток генерируется двумя параллельными источниками питания. Характеристики диода Шоттки делают его хорошо приспособленным для использования в силовых или схемных приложениях из-за низкого падения напряжения в прямом направлении. Наличие этих диодов также предотвращает протекание обратного тока от одного источника к другому.

Применение солнечных элементов

Солнечные элементы часто подключаются к перезаряжаемым батареям для хранения энергии, поскольку солнце недоступно в качестве источника энергии 24 часа в сутки. SiC-диоды Шоттки предотвращают разряд батарей через солнечные элементы в ночное время и предотвращают разряд высокоэффективных солнечных элементов через солнечные элементы с более низкими характеристиками.

Зажимные диоды

Диоды Шоттки используются в качестве переключателей в быстрозажимных диодах.В этом приложении базовый переход смещен в прямом направлении. С диодами Шоттки значительно сокращается время выключения и увеличивается быстродействие схемы.

Компания Wolfspeed производит одни из самых качественных и надежных полупроводников с запрещенной зоной в мире, о чем свидетельствуют более 4,7 триллионов рабочих часов и самый низкий показатель FIT. Обладая более чем 14-летним опытом работы с SiC-ориентированными коммерческими диодами и более чем 25-летним опытом работы с электронными устройствами, компания Wolfspeed стремится поставлять диоды Шоттки с более высокими частотами переключения, меньшими потерями при переключении и более низкими рабочими температурами без необходимости какой-либо дополнительной модификации системы.Кроме того, Wolfspeed предлагает SiC-диоды Шоттки с различными номиналами тока, напряжения и вариантами корпусов, чтобы удовлетворить почти любые требования приложений.

Введение в диод Шоттки — Projectiot123 Информационный веб-сайт по всему миру

[otw_is sidebar=otw-sidebar-1]В этой статье мы хорошо изучим введение в диод Шоттки. это тринадцатая статья в серии о введении в основные электронные компоненты. В предыдущих статьях я обсуждал различные типы диодов, в этой статье я расскажу о другом диоде специального назначения, называемом диодом Шоттки.

Прочитав этот пост, читатель сможет узнать об основах диода Шоттки, его конструкции, работе и применении. Так что расслабьтесь, продолжайте читать и наслаждайтесь обучением.

Знакомство с диодом Шоттки: Диод Шоттки

, также известный как диод с горячим носителем, представляет собой пассивный электронный компонент с двумя выводами и диод специального назначения. Его характеристики прямого и обратного смещения очень похожи на характеристики обычного диода с PN-переходом, однако его конструкция отличается от него.Диод Шоттки является униполярным устройством, в работе которого участвует только один тип носителей заряда. Диод Шоттки является быстродействующим устройством благодаря специально разработанному переходу и поэтому используется в высокоскоростных приложениях. Пороговое напряжение диода Шоттки при прямом смещении меньше по сравнению с обычным диодом с PN-переходом, и благодаря этому он эффективен в коммутационных приложениях. Схематический символ диода Шоттки показан на следующем изображении:
[otw_is sidebar=otw-sidebar-2]

 

 

 

Конструкция диода Шоттки:

Как указывалось ранее, конструкция диода Шоттки отличается от конструкции обычного диода с PN-переходом.В диоде Шоттки используется переход металл-полупроводник вместо PN-перехода, который используется в обычных PN-диодах. Металл и полупроводник объединяются, образуя переход, известный как барьер Шоттки, который имеет электрические характеристики, сильно отличающиеся от PN-перехода. Полупроводник, используемый в диоде Шоттки, обычно относится к типу N, а металлы, используемые в диоде, могут быть:

 

  1. Молибден.
  2. Палладий.
  3. Платина.
  4. Хром

 

Это связано с переходом металл-полупроводник, который обеспечивает высокую скорость отклика устройства.

 

Омический контакт:

 

Омический контакт — важное понятие в электронике. Благодаря этому металлические выводы можно подключать к полупроводниковым устройствам, таким как диоды, транзисторы или любые другие электронные компоненты. Омический контакт также является переходом металл-полупроводник, когда N-область перехода сильно легирована, переход не действует как выпрямитель, а становится омическим, что позволяет току течь в любом направлении, как проводник.

Базовая конструкция теплового несущего диода показана на следующем рисунке:

 

 

Работа диода Шоттки:

Основная конструкция диода аналогична обычному диоду с PN-переходом, то есть он позволяет току течь в одном направлении и препятствует его течению в другом направлении. Прямое пороговое напряжение обычного диода с PN-переходом составляет почти 600-700 мВ, тогда как диод Шоттки имеет очень низкое прямое пороговое напряжение около 150-450 мВ.Сравнение вольтамперных характеристик горячего несущего диода и нормального диода с PN-переходом показано на следующем рисунке:

Применение диода Шоттки:

Благодаря быстродействию диода Шоттки находит применение в быстродействующих цепях. Некоторые из применений диода Шоттки:

  • Диод Шоттки используется в преобразователе переменного тока в постоянный.
  • Schottky также используется в сильноточных источниках питания.
  • В смесителях используются диоды Шоттки
  • .
  • Диоды Шоттки
  • также находят применение в радиолокационных системах.
  • Диоды Шоттки
  • используются в схемах фиксации напряжения.

 

Что такое диод Шоттки

 
[otw_is sidebar=otw-sidebar-3]
Я надеюсь, что эта статья «Введение в диод Шоттки» будет вам полезна.

0 comments on “Выпрямитель шоттки: RS Components | Russia

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.