Schottky dioda: princip rada. Što je Schottky dioda - detaljan opis dijagrama spajanja poluvodičke Schottky diode

Velikoj obitelji poluvodičkih dioda nazvanih po imenima znanstvenika koji su otkrili neobičan učinak, možemo dodati još jednu. Ovo je Schottky dioda.

Njemački fizičar Walter Schottka otkrio je i proučavao takozvani efekt barijere koji se javlja kod određene tehnologije stvaranja prijelaza metal-poluvodič.

Glavna značajka Schottky diode je da, za razliku od konvencionalnih dioda temeljenih na pn spoju, koristi spoj metal-poluvodič, koji se također naziva Schottky barijera. Ova barijera, baš kao i poluvodički pn spoj, ima svojstvo jednosmjerne električne vodljivosti i niz karakterističnih svojstava.

Materijali koji se koriste za izradu dioda s Schottky barijerom su pretežno silicij (Si) i galijev arsenid (GaAs), kao i metali poput zlata, srebra, platine, paladija i volframa.

U dijagramima kruga, Schottky dioda je prikazana ovako.

Kao što vidite, njegova slika je nešto drugačija od oznake konvencionalne poluvodičke diode.

Osim ove oznake, na dijagramima možete pronaći i sliku dvostruke Schottky diode (sklop).

Dualna dioda su dvije diode montirane u jednom zajedničkom kućištu. Priključci njihovih katoda ili anoda su spojeni. Stoga takav sklop u pravilu ima tri izlaza. Preklopni izvori napajanja obično koriste zajedničke katodne sklopove.

Budući da su dvije diode smještene u istom kućištu i izrađene u jednom tehnološkom procesu, njihovi parametri su vrlo bliski. Budući da su smješteni u jednom kućištu, njihovi temperaturni uvjeti su isti. To povećava pouzdanost i vijek trajanja elementa.

Schottky diode imaju dvije pozitivne kvalitete: vrlo nizak prednji pad napona (0,2-0,4 volta) na spoju i vrlo visoke performanse.

Nažalost, tako mali pad napona događa se kada primijenjeni napon nije veći od 50-60 volti. Kako se dalje povećava, Schottky dioda se ponaša kao obična silicijska ispravljačka dioda. Maksimalni povratni napon za Schottky obično ne prelazi 250 volti, iako se u prodaji mogu naći uzorci s naponom od 1,2 kilovolta (VS-10ETS12-M3).

Dakle, dvostruka Schottky dioda (Schottkyjev ispravljač) 60CPQ150 dizajniran za maksimalni reverzni napon od 150V, a svaka od dioda sklopa može proći 30 ampera u izravnoj vezi!

Također možete pronaći uzorke čija poluciklična ispravljena struja može doseći maksimalno 400A! Primjer je model VS-400CNQ045.

Vrlo često se u dijagramima sklopova složeni grafički prikaz katode jednostavno izostavi i Schottky dioda se prikazuje kao obična dioda. A vrsta korištenog elementa navedena je u specifikaciji.

Nedostaci dioda sa Schottkyjevom barijerom uključuju činjenicu da čak i ako se nakratko prekorači obrnuti napon, one odmah pokvare i, što je najvažnije, nepovratno. Dok se silikonski ventili snage, nakon prestanka viška napona, savršeno samoobnavljaju i nastavljaju s radom. Osim toga, povratna struja dioda jako ovisi o temperaturi spoja. Pri velikoj obrnutoj struji dolazi do toplinskog sloma.

Uz veliku brzinu i, prema tome, kratko vrijeme oporavka, pozitivne kvalitete Schottky dioda uključuju niski kapacitet spoja (barijere), što omogućuje povećanje radne frekvencije. To im omogućuje da se koriste u impulsnim ispravljačima na frekvencijama od stotina kiloherca. Veliki broj Schottky dioda nalazi svoju primjenu u integriranoj mikroelektronici. Schottky diode izrađene pomoću nanotehnologije uključene su u integrirane sklopove, gdje zaobilaze spojeve tranzistora kako bi poboljšale performanse.

Schottky diode serije 1N581x (1N5817, 1N5818, 1N5819) ukorijenile su se u amaterskoj radio praksi. Svi su oni dizajnirani za maksimalnu prednju struju ( I F(AV)) – 1 amper i obrnuti napon ( V RRM) od 20 do 40 volti. Pad napona ( V F) na spoju je od 0,45 do 0,55 volti. Kao što je već spomenuto, pad napona prema naprijed ( Pad napona naprijed) za diode sa Schottkyjevom barijerom je vrlo mala.

Još jedan prilično dobro poznat element je 1N5822. Dizajniran je za prednju struju od 3 ampera i smješten je u kućište DO-201AD.

Također na tiskanim pločama možete pronaći diode serije SK12 - SK16 za površinsku montažu. Prilično su malih dimenzija. Unatoč tome, SK12-SK16 može izdržati struju naprijed do 1 ampera pri obrnutom naponu od 20 - 60 volti. Pad napona prema naprijed je 0,55 volta (za SK12, SK13, SK14) i 0,7 volta (za SK15, SK16). Također u praksi možete pronaći diode serije SK32 - SK310, na primjer, SK36, koji je dizajniran za istosmjernu struju od 3 ampera.

Primjena Schottky dioda u izvorima napajanja.

Schottky diode se aktivno koriste u računalnim napajanjima i sklopnim stabilizatorima napona. Među niskonaponskim naponima napajanja najveća struja (desetci ampera) je +3,3 volta i +5,0 volta. Upravo se u tim sekundarnim izvorima napajanja koriste diode s Schottkyjevom barijerom. Najčešće se koriste sklopovi s tri priključka sa zajedničkom katodom. Upravo korištenje sklopova može se smatrati znakom kvalitetnog i tehnološki naprednog napajanja.

Kvar Schottky diode jedan je od najčešćih kvarova u sklopnim izvorima napajanja. Može imati dva "mrtva" stanja: čisti električni kvar i curenje. Ako je prisutan jedan od ovih uvjeta, napajanje računala je blokirano jer se aktivira zaštita. Ali to se može dogoditi na različite načine.

U prvom slučaju nema svih sekundarnih naprezanja. Zaštita je blokirala napajanje. U drugom slučaju, ventilator se "trza" i povremeno se pojavljuju valovi napona, a zatim nestaju na izlazu izvora napajanja.

To jest, zaštitni krug se povremeno aktivira, ali izvor napajanja nije potpuno blokiran. Schottky diode zajamčeno neće uspjeti ako je radijator na kojem su instalirani jako vruć dok se ne pojavi neugodan miris. I posljednja dijagnostička opcija povezana je s curenjem: kada se opterećenje središnjeg procesora povećava u multiprogramskom načinu rada, napajanje se spontano isključuje.

Treba imati na umu da prilikom profesionalnog popravka napajanja, nakon zamjene sekundarnih dioda, osobito kod sumnje na curenje, trebate provjeriti sve tranzistore snage koji obavljaju funkciju ključeva i obrnuto: nakon zamjene ključnih tranzistora, provjera sekundarnih dioda je obavezan postupak. Uvijek je potrebno voditi se načelom: nevolja ne dolazi sama.

Provjera Schottky dioda multimetrom.

Možete provjeriti Schottky diodu pomoću komercijalnog multimetra. Tehnika je ista kao kod ispitivanja konvencionalne poluvodičke diode s p-n spojem. Ali i tu postoje zamke. Diodu koja curi je posebno teško ispitati. Prije svega, element se mora ukloniti iz kruga radi točnije provjere. Vrlo je lako odrediti potpuno slomljenu diodu. Na svim granicama mjerenja otpora, neispravan element će imati infinitezimalni otpor, kako u izravnom tako iu povratnom spoju. Ovo je jednako kratkom spoju.

Teže je provjeriti diodu sa sumnjom na "curenje". Ako provjerimo multimetrom DT-830 u "diodnom" načinu rada, vidjet ćemo potpuno servisiran element. Možete pokušati izmjeriti njegov povratni otpor pomoću ohmmetra. Na granici od "20 kOhm", obrnuti otpor je definiran kao beskonačno velik. Ako uređaj pokazuje barem neki otpor, recimo 3 kOhm, tada se ova dioda treba smatrati sumnjivom i zamijeniti poznatom dobrom. Potpuna zamjena Schottky dioda na sabirnicama napajanja +3,3 V i +5,0 V može pružiti 100% jamstvo.

Gdje se još koriste Schottky diode u elektronici? Mogu se naći u prilično egzotičnim uređajima, poput prijemnika alfa i beta zračenja, detektora neutronskog zračenja, a odnedavno se solarni paneli sklapaju na spojevima Schottkyjeve barijere. Dakle, oni također opskrbljuju svemirske letjelice strujom.

Pozdrav svima!

U ovom članku ćemo pogledati Schottky dioda. Ova tema članka bit će vrlo korisna za početnike radio mehaničare (televizijske tehničare).

Kao što ste možda primijetili, izraz "Schottky dioda" često se nalazi u modernim radijskim krugovima, ali ne znaju svi što je to i što predstavlja.

Dakle, Schottky dioda je poluvodički uređaj, odnosno dioda, koja je izrađena na temelju kontakta metal-poluvodič. Ova dioda je dobila ime po njemačkom fizičaru Walteru Hermannu Schottkyju.

Shema Schottky diode sličan običnoj diodi, ali s nekim manjim razlikama. Na dijagramima Označena je Schottky dioda Tako:

Schottky dioda se razlikuje od činjenica da se umjesto p-n spoja kao barijera koristi metalni poluvodič. Potencijalna barijera koja nastaje u području ovog prijelaza naziva se Schottkyjeva barijera. Ako promijenite visinu Schottkyjeve barijere, to će dovesti do promjene protoka struje kroz ovaj uređaj. Značajka ovoga dioda je da ima nizak pad napona prema naprijed nakon prijelaza, kao i da nema povratnog povratnog punjenja. Pojednostavljeno rečeno, na bazi Schottky barijere proizvode ultrabrze i brze diode koje služe kao mikrovalne diode i imaju različite namjene.

Struktura Schottky diode prikazana je na slici ispod:

1 – poluvodička podloga; 2 – epitaksijalni film; 3 – kontakt metal-poluvodič; 4 – metalni film; 5 – vanjski kontakt.

Schottky dioda ima vrlo nisku razinu visokofrekventnog šuma. Ova prednost omogućuje da se ova dioda koristi u digitalnoj opremi i sklopnim izvorima napajanja.

Ove diode imaju široku primjenu u solarnim baterijama, kao prijemnici zračenja i modulatori svjetla.

Sve su to prednosti, ali postoje i mane. Budući da su ovi uređaji vrlo osjetljivi na vrijednosti obrnutog napona i struje, često kvare. Dopušteni obrnuti napon ovih dioda ograničen je na 250 V. Radna temperatura ovih uređaja varira od -65 do +160 stupnjeva. Celzija. Ove diode također su dostupne u SMD kućištima u staklenoj, plastičnoj i metalnoj verziji.

Prilikom montaže napajanja i pretvarača napona za auto pojačala često se javlja problem ispravljanja struje iz transformatora. Doći do moćnih pulsirajućih dioda prilično je ozbiljan problem, pa sam odlučio objaviti članak koji daje potpuni popis i parametre snažnih Schottky dioda. Osobno sam prije nekog vremena imao problem s pretvaračkim ispravljačem za auto pojačalo. Pretvarač je prilično snažan (500-600 vata), frekvencija izlaznog napona je 60 kHz, svaka obična dioda koja se može naći u starom smeću odmah će izgorjeti kao šibica. Jedina dostupna opcija u to vrijeme bila je domaća KD213A. Diode su dosta dobre, drže do 10 Ampera, radna frekvencija je unutar 100 kHz, ali su se i užasno pregrijale pod opterećenjem.

Zapravo, moćne diode mogu se naći u gotovo svima. Računalno napajanje je ono koje napaja cijelo računalo. U pravilu se izrađuju sa snagom od 200 watti do 1 kW ili više, a budući da se računalo napaja istosmjernom strujom, to znači da napajanje mora imati ispravljač. Moderni izvori napajanja koriste snažne sklopove Schottky dioda za ispravljanje napona - imaju minimalni pad napona na prijelazu i mogućnost rada u impulsnim krugovima, gdje je radna frekvencija mnogo viša od mrežnih 50 Hz. Nedavno su besplatno donijeli nekoliko napajanja, odakle su diode uklonjene za ovaj kratki pregled. U računalnim napajanjima možete pronaći različite sklopove dioda; ovdje gotovo da nema pojedinačnih dioda - u jednom slučaju postoje dvije snažne diode, često (gotovo uvijek) sa zajedničkom katodom. Evo nekih od njih:

D83-004 (ESAD83-004)- Snažni sklop Schottky dioda, reverzni napon 40 Volti, dopuštena struja 30A, u pulsnom režimu do 250A - možda jedna od najjačih dioda koje se mogu naći u napajanjima računala.

STPS3045CW- Dvostruka Schottky dioda, ispravljena struja 15A, prednji napon 570mV, povratna struja curenja 200uA, povratni napon konstantan 45 Volti.

Osnovne Schottky diode koje se nalaze u izvorima napajanja

Schottky TO-220 SBL2040CT 10A x 2 =20A 40V Vf=0,6V na 10A
Schottky TO-247 S30D40 15A x 2 =30A 40V Vf=0,55V na 15A
Ultrabrzi TO-220 SF1004G 5A x 2 =10A 200V Vf=0,97V na 5A
Ultrabrzi TO-220 F16C20C 8A x 2 =16A 200V Vf=1,3V na 8A
Ultrabrzi SR504 5A 40V Vf=0,57
Schottky TO-247 40CPQ060 20A x 2 =40A 60V Vf=0,49V na 20A
Schottky TO-247 STPS40L45C 20A x 2 =40A 45V Vf=0,49V
Ultrabrzi TO-247 SBL4040PT 20A x 2 =40A 45V Vf=0,58V na 20A
Schottky TO-220 63CTQ100 30A x 2 =60A 100 Vf=0,69V na 30A
Schottky TO-220 MBR2545CT 15A x 2 =30A 45V Vf=0,65V na 15A
Schottky TO-247 S60D40 30A x 2 =60A 40-60V Vf=0,65V na 30A
Schottky TO-247 30CPQ150 15A x 2 =30A 150V Vf=1V na 15A
Schottky TO-220 MBRP3045N 15A x 2 =30A 45V Vf=0,65V na 15A
Schottky TO-220 S20C60 10A x 2 =20A 30-60V Vf=0,55V na 10A
Schottky TO-247 SBL3040PT 15A x 2 =30A 30-40V Vf=0,55V na 15A
Schottky TO-247 SBL4040PT 20A x 2 =40A 30-40V Vf=0,58V na 20A
Ultrabrzi TO-220 U20C20C 10A x 2 =20A 50-200V Vf=0,97V na 10A

Postoje i moderni domaći diodni sklopovi za veliku struju. Evo njihovih oznaka i unutarnjeg dijagrama:

Također proizvedeno , koji se mogu koristiti, na primjer, u napajanjima za cijevna pojačala i drugu opremu s povećanim napajanjem. Popis je naveden u nastavku:

Visokonaponske Schottky energetske diode s naponima do 1200 V

Iako je poželjnije koristiti Schottky diode u niskonaponskim snažnim ispravljačima s izlaznim naponima od nekoliko desetaka volti pri visokim frekvencijama prebacivanja.

U električnim instalacijama, kao što znate, od velike su koristi energetski poluvodički uređaji - industrijske diode. To su zener diode, zener diode i gost našeg članka -

Što je Schottky dioda (nazvana po njemačkom fizičaru Walteru Schottkyju), mogu reći ukratko - razlikuje se od ostalih dioda po principu rada koji se temelji na ispravljačkom kontaktu metal-poluvodič. Taj se učinak može pojaviti u dva slučaja: za diodu n-tipa - ako je izlazni rad poluvodiča manji od rada metala, za diodu p-tipa - ako je izlazni rad poluvodiča veći od rada poluvodiča. metal. Najpopularnije su Schottky diode n-tipa zbog velike pokretljivosti elektrona, usporedive s pokretljivošću rupa.

Slika 1. Pogled u presjek Schottky diode

Za i protiv

Za usporedbu uzimamo bipolarnu diodu. Kako se kaže: ravno u vatru, krenimo od nedostatka, a mislim da je on najvažniji. Schottky diode imaju veliku povratnu struju.

To je sve s minusima, sada su dobre stvari plusevi.

• Prvo, vjerujem da su Schottky diode najbrže. Također možete uzeti u obzir, kao plus, prednji pad napona pri istoj struji, što je nekoliko desetinki volta manje od onog kod bipolarnih.
• Drugo, možemo dodati da ove diode ne akumuliraju ne-većinske nositelje naboja, budući da struja u poluvodiču prolazi prema principu drifta. Reći ću vam o ovom mehanizmu u sljedećim člancima.

Veliki broj Schottky dioda proizveden je planarnom tehnologijom s epitaksijalnim n-slojem, na čijoj se površini stvara oksidni sloj u kojem se formiraju prozori koji tvore barijeru. Kao potonji koriste se sljedeći metali: molibden, titan, platina, nikal. Prsten p-tipa silicija formiran je preko cijelog područja kontaktnog područja ( Slika 2 a), koji će služiti za smanjenje rubnih struja curenja.

Slika 2 a., b.

“Zaštitni” prsten radi na ovaj način: stupanj dopiranja i dimenzije p-regije dizajnirani su na takav način da tijekom prenapona na uređaju probojna struja teče kroz p-n spoj, a ne kroz Schottky kontakt .

Ovdje vidimo da se područja p-tipa formiraju izravno u aktivnom području Schottkyjevog prijelaza. Budući da ovaj dizajn ima dvije vrste spoja - spoj metal-silicij i p-n spoj - zauzima srednji položaj u svojim svojstvima i karakteristikama. Zahvaljujući Schottkyevom spoju ima minimalne struje curenja, a zbog prisutnosti p-n spoja ima visoke napone pri prednaponu.

Također dizajn prikazan u Slika 2 b , ima povećanu otpornost na pražnjenje statičkog elektriciteta. To proizlazi iz principa rada, a to je da su skupne struje curenja zatvorene u osiromašenom području p-n spoja, čime se smanjuje električno polje na sučelju metal-poluvodič pod prednaponom; područja prostornih p-n spojeva imaju minimalnu širinu , i strujno-naponska karakteristika (VAC) sl.3 dioda je blizu strujno-naponske karakteristike tipičnog dizajna diode. S obrnutim naponima, osiromašeno područje p-n spoja se povećava kako primijenjeni napon raste i SCR susjednih p-n spojeva se zatvara, tvoreći neku vrstu "zaslona" koji štiti kontakt Mi-Si visoke napone, što može uzrokovati velike volumetrijske struje curenja.

Slika 3 Strujno-naponska karakteristika Schottky diode

Princip rada

Strujno-naponska karakteristika Schottky diode, prednaponske, određena je formulom

koja se oblikom podudara sa strujno-naponskom karakteristikom pn-spoja ali struja J 0 mnogo viši od J s (tipične vrijednosti Schottky diode Al-Si u 25 S J 0 = 1,6 * 10 -5 A/cm 2, a za p- n-spoj na N d = N a =10 16 A/cm 3, J s =10 -10 A/cm 2 )

Kada je Schottky dioda prednaponska, napon na samom poluvodiču dodaje se padu napona na spoju. Otpor ovog područja sadrži dvije komponente: otpor slabo dopiranog epitaksijalnog filma (n -) i otpor jako dopiranog supstrata (n +). Za Schottky diodu s niskom tolerancijom napona (manje od 40 V), ova dva otpora su istog reda veličine, budući da je područje n + mnogo dulje od područja (n -) (približno 500 odnosno 5 μm) . Ukupni otpor silicija s površinom od 1 cm2 je u ovom slučaju od 0,5 do 1 mOhm, stvarajući pad napona u poluvodiču od 50 do 100 mV pri struji od 100A.

Ako je Schottky dioda dizajnirana da prihvati reverzni napon veći od 40 V, otpor slabo dopiranog područja raste vrlo brzo, budući da je potrebno dulje blago dopirano područje i još niža koncentracija nositelja za proizvodnju višeg napona. Kao rezultat, oba čimbenika dovode do povećanja otpora (n -) područja diode.

Projektiranje i tehnološke metode.

Visoki otpor je jedan od razloga zašto konvencionalne silicijske Schottky diode nisu dizajnirane za napone iznad 200 V.

Kako bi se smanjile povratne struje curenja i povećala otpornost na pražnjenja statičkog elektriciteta, koriste se različite tehnike.

Dakle, kako bi se smanjile struje curenja i prinos odgovarajućih Schottky dioda, napravljena je depresija od 0,05 μm u prozoru ispod barijernog sloja, a nakon formiranja depresije u epitaksijalnom sloju, provodi se žarenje na temperaturi od 650 stupnjeva . U atmosferi dušika 2-6 sati.

Smanjenje reverznih struja molibdenovih Schottky dioda postiže se stvaranjem getterskog sloja prije nanošenja epitaksijalnog sloja poliranjem stražnje strane supstrata slobodnim abrazivom, a nakon metalizacije Schottky elektrode, getterski sloj se uklanja.

Održavanjem optimalnih omjera između širine i dubine zaštitnog prstena, također je moguće značajno smanjiti povratne struje curenja i povećati otpornost na statiku.

Napišite komentare ili dodatke članku, možda sam nešto propustio. Pogledajte, bit će mi drago ako pronađete još nešto korisno kod mene.

Razvoj elektronike zahtijeva sve više standarde od radijskih komponenti. Za rad na visokim frekvencijama koristi se Schottky dioda, koja je u svojim parametrima bolja od silicijskih analoga. Ponekad možete naići na naziv Schottky barrier diode, što u osnovi znači isto.

• Dizajn
• Minijaturizacija
• Koristiti u praksi

Dizajn

Schottky dioda razlikuje se od običnih dioda po svom dizajnu, koji koristi metal-poluvodič umjesto p-n spoja. Jasno je da su svojstva ovdje različita, što znači da bi karakteristike također trebale biti različite.

Doista, poluvodički metal ima sljedeće parametre:

• Struja curenja je od velike važnosti;
• Mali pad napona preko spoja kada je spojen izravno;
• Vrlo brzo vraća napunjenost jer ima nisku vrijednost.

Schottky dioda je izrađena od materijala kao što su galijev arsenid, silicij; mnogo rjeđe, ali se također može koristiti, je germanij. Izbor materijala ovisi o svojstvima koja treba postići, međutim, u svakom slučaju, maksimalni povratni napon za koji se ovi poluvodiči mogu proizvesti nije veći od 1200 volti - to su ispravljači najvišeg napona. U praksi se mnogo češće koriste na nižim naponima - 3, 5, 10 volti.

U dijagramu kruga, Schottky dioda je označena na sljedeći način:

Ali ponekad možete vidjeti ovu oznaku:

To znači dvojni element: dvije diode u jednom kućištu sa zajedničkom anodom ili katodom, dakle element ima tri priključka. Napajanja koriste takve dizajne sa zajedničkom katodom; prikladni su za korištenje u ispravljačkim krugovima. Često dijagrami prikazuju oznake obične diode, ali opis pokazuje da je ovo Schottky dioda, pa morate biti oprezni.

Sklopovi dioda sa Schottkyjevom barijerom dostupni su u tri vrste:

Tip 1 – sa zajedničkom katodom;

Tip 2 - sa zajedničkom anodom;

Tip 3 – prema shemi udvostručenja.

Ova veza pomaže povećati pouzdanost elementa: nakon svega, budući da su u istom kućištu, imaju isti temperaturni režim, što je važno ako su potrebni snažni ispravljači, na primjer, 10 ampera.

Za uštedu na računima za struju naši čitatelji preporučuju Electricity Saving Box. Mjesečne uplate bit će 30-50% manje nego što su bile prije korištenja štednje. Uklanja reaktivnu komponentu iz mreže, što rezultira smanjenjem opterećenja i, kao posljedicu, potrošnje struje. Električni uređaji troše manje električne energije i troškovi su smanjeni.

Ali postoje i nedostaci. Stvar je u tome što se mali pad napona (0,2–0,4 V) takvih dioda pojavljuje pri niskim naponima, obično 50–60 volti. Pri višim vrijednostima ponašaju se kao obične diode. Ali što se tiče struje, ovaj sklop pokazuje vrlo dobre rezultate, jer je često potrebno - posebno u strujnim krugovima i energetskim modulima - da radna struja poluvodiča bude najmanje 10A.

Još jedan veliki nedostatak: za ove uređaje, povratna struja se ne može prekoračiti čak ni na trenutak. Oni odmah pokvare, dok silicijske diode, ako njihova temperatura nije prekoračena, vraćaju svoja svojstva.

Ali ipak ima više pozitivnih stvari. Osim niskog pada napona, Schottky dioda ima nisku vrijednost kapaciteta spoja. Kao što znate: manji kapacitet - veća frekvencija. Takva dioda našla je primjenu u prekidačkim izvorima napajanja, ispravljačima i drugim krugovima s frekvencijama od nekoliko stotina kiloherca.

Strujno-naponska karakteristika takve diode ima asimetričan izgled. Kada se primijeni napon naprijed, jasno je da struja eksponencijalno raste, a kada se primijeni napon obrnuto, struja ne ovisi o naponu.

Sve se to može objasniti ako se zna da se princip rada ovog poluvodiča temelji na kretanju glavnih nositelja - elektrona. Iz istog su razloga ti uređaji tako brzi: nemaju procese rekombinacije karakteristične za uređaje s p-n spojevima. Svi uređaji s strukturom barijere karakteriziraju asimetrija strujno-naponskih karakteristika, jer je broj nositelja električnog naboja taj koji određuje ovisnost struje o naponu.

Minijaturizacija

S razvojem mikroelektronike počeli su se široko koristiti posebni mikro krugovi i mikroprocesori s jednim čipom. Sve to ne isključuje korištenje visećih elemenata. Međutim, ako se u tu svrhu koriste radioelementi konvencionalnih veličina, to će negirati cijelu ideju minijaturizacije u cjelini. Stoga su razvijeni open-frame elementi - SMD komponente, koje su 10 ili više puta manje od konvencionalnih dijelova. Strujno-naponska karakteristika takvih komponenti ne razlikuje se od strujno-naponske karakteristike konvencionalnih uređaja, a njihove smanjene dimenzije omogućuju korištenje takvih rezervnih dijelova u različitim mikrosklopovima.

SMD komponente dolaze u nekoliko veličina. Veličina SMD 1206 je prikladna za ručno lemljenje. Imaju veličinu od 3,2 x 1,6 mm, što vam omogućuje da ih sami lemite. Ostali SMD elementi su minijaturniji, sastavljeni u tvornici s posebnom opremom i nemoguće ih je sami lemiti kod kuće.

Načelo rada smd komponente također se ne razlikuje od njegovog velikog kolege, a ako, na primjer, uzmemo u obzir strujno-naponsku karakteristiku diode, tada će biti jednako prikladna za poluvodiče bilo koje veličine. Raspon struje je od 1 do 10 ampera. Oznake na kućištu često se sastoje od digitalnog koda, čije je dekodiranje dano u posebnim tablicama. Mogu se testirati na njihovu prikladnost pomoću testera, baš kao i njihovi veći parnjaci.

Koristiti u praksi

Schottky ispravljači se koriste u prekidačkim izvorima napajanja, stabilizatorima napona, sklopnim ispravljačima. Najzahtjevnija struja - 10A ili više - su naponi od 3,3 i 5 volti. U takvim sekundarnim strujnim krugovima najčešće se koriste Schottky uređaji. Da bi se pojačale vrijednosti struje, spojeni su zajedno u krug sa zajedničkom anodom ili katodom. Ako je svaka od dvostrukih dioda ocijenjena na 10 ampera, dobit ćete značajnu sigurnosnu marginu.

Jedan od najčešćih kvarova sklopnih modula snage je kvar tih istih dioda. U pravilu se potpuno probiju ili procure. U oba slučaja potrebno je zamijeniti neispravnu diodu, nakon čega je potrebno multimetrom provjeriti tranzistore snage i izmjeriti napon napajanja.

Ispitivanje i zamjenjivost

Schottky ispravljači mogu se testirati na isti način kao i konvencionalni poluvodiči, budući da imaju slične karakteristike. Morate ga zazvoniti u oba smjera multimetrom - trebao bi se pokazati na isti način kao i obična dioda: anoda-katoda, i ne bi trebalo biti curenja. Ako pokazuje čak i mali otpor - 2-10 kilo-ohma, to je već razlog za sumnju.

Dioda sa zajedničkom anodom ili katodom može se ispitati kao dva obična poluvodiča povezana zajedno. Na primjer, ako je anoda uobičajena, tada će to biti jedna noga od tri. Na anodu postavimo jednu sondu ispitivača, druge noge su različite diode, a na njih se postavi još jedna sonda.

Može li se zamijeniti drugom vrstom? U nekim slučajevima Schottky diode se zamjenjuju običnim germanijevim diodama. Na primjer, D305 pri struji od 10 ampera dao je pad od samo 0,3 volta, a pri struji od 2-3 ampera općenito se mogu instalirati bez radijatora. Ali glavna svrha Schottky instalacije nije mali pad, već mali kapacitet, tako da zamjena neće uvijek biti moguća.

Kao što vidimo, elektronika ne stoji mirno, a daljnje primjene uređaja velike brzine samo će se povećavati, što će omogućiti razvoj novih, složenijih sustava.