Η δίοδος Schottky, την αρχή λειτουργίας της οποίας θα περιγράψουμε σήμερα, είναι μια πολύ επιτυχημένη εφεύρεση του Γερμανού επιστήμονα Walter Schottky. Η συσκευή ονομάστηκε προς τιμήν του και μπορείτε να τη βρείτε όταν μελετάτε μια ποικιλία ηλεκτρικών κυκλωμάτων. Για όσους μόλις αρχίζουν να εξοικειώνονται με τα ηλεκτρονικά, θα είναι χρήσιμο να μάθουν γιατί χρησιμοποιείται και πού χρησιμοποιείται πιο συχνά.

Αυτή είναι μια δίοδος ημιαγωγών με ελάχιστη πτώση τάσης κατά την άμεση μεταγωγή. Έχει δύο κύρια συστατικά: τον ίδιο τον ημιαγωγό και το μέταλλο.
Όπως είναι γνωστό, το επιτρεπόμενο επίπεδο αντίστροφης τάσης σε οποιαδήποτε βιομηχανική ηλεκτρονική συσκευή είναι 250 V. Αυτό το U βρίσκει πρακτική εφαρμογή σε οποιοδήποτε κύκλωμα χαμηλής τάσης, εμποδίζοντας την αντίστροφη ροή του ρεύματος.

Η δομή της ίδιας της συσκευής είναι απλή και μοιάζει με αυτό:

• ημιαγωγός;
• παθητικοποίηση γυαλιού?
• μέταλλο;
• προστατευτικό δακτύλιο.

Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από ένα κύκλωμα, θετικά και αρνητικά φορτία συσσωρεύονται σε ολόκληρη την περίμετρο της συσκευής, συμπεριλαμβανομένου του προστατευτικού δακτυλίου. Η συσσώρευση σωματιδίων συμβαίνει σε διάφορα στοιχεία διόδου. Αυτό εξασφαλίζει την εμφάνιση ηλεκτρικού πεδίου με την επακόλουθη απελευθέρωση ορισμένης ποσότητας θερμότητας.

Διαφορά από άλλους ημιαγωγούς

Η κύρια διαφορά του από άλλους ημιαγωγούς είναι ότι το φράγμα είναι ένα μεταλλικό στοιχείο με μονόδρομη αγωγιμότητα.

Τέτοια στοιχεία κατασκευάζονται από μια σειρά από πολύτιμα μέταλλα:

• αρσενίδιο γαλλίου;
• πυρίτιο;
• χρυσός;
• βολφράμιο;
• καρβίδιο πυριτίου?
• παλλάδιο;
• πλατίνα.

Τα χαρακτηριστικά του επιθυμητού δείκτη τάσης και η ποιότητα λειτουργίας της ηλεκτρονικής συσκευής στο σύνολό της εξαρτώνται από το ποιο μέταλλο επιλέγεται ως υλικό. Το πυρίτιο χρησιμοποιείται συχνότερα λόγω της αξιοπιστίας, της ανθεκτικότητας και της ικανότητάς του να λειτουργεί υπό συνθήκες υψηλής ισχύος. Χρησιμοποιείται επίσης αρσενικό γάλλιο σε συνδυασμό με αρσενικό ή γερμάνιο.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Όταν εργάζεστε με συσκευές που περιλαμβάνουν δίοδο Schottky, θα πρέπει να λάβετε υπόψη τις θετικές και αρνητικές πτυχές τους. Εάν το συνδέσετε ως στοιχείο ηλεκτρικού κυκλώματος, θα συγκρατήσει τέλεια το ρεύμα, αποτρέποντας μεγάλες απώλειες.

Επιπλέον, το μεταλλικό φράγμα έχει ελάχιστη χωρητικότητα. Αυτό αυξάνει σημαντικά την αντοχή στη φθορά και τη διάρκεια ζωής της ίδιας της διόδου. Η πτώση τάσης κατά τη χρήση του είναι ελάχιστη και η δράση συμβαίνει πολύ γρήγορα - απλά πρέπει να κάνετε μια σύνδεση.

Ωστόσο, το μεγάλο ποσοστό αντίστροφου ρεύματος είναι ένα προφανές μειονέκτημα. Δεδομένου ότι πολλές ηλεκτρικές συσκευές είναι εξαιρετικά ευαίσθητες, υπάρχουν συχνά περιπτώσεις όπου μια ελαφρά υπέρβαση του δείκτη, μόλις μερικά Α, μπορεί να βλάψει τη συσκευή για μεγάλο χρονικό διάστημα. Επίσης, εάν ελέγξετε απρόσεκτα την τάση ημιαγωγού, η ίδια η δίοδος μπορεί να διαρρεύσει.

Πεδίο εφαρμογής

Η δίοδος Schottky μπορεί να συμπεριληφθεί σε οποιαδήποτε μπαταρία.

Περιλαμβάνεται στη συσκευή ηλιακής μπαταρίας. Τα ηλιακά πάνελ, τα οποία λειτουργούν με επιτυχία στο διάστημα για μεγάλο χρονικό διάστημα, συναρμολογούνται ακριβώς με βάση τους κόμβους φραγμού Schottky. Τέτοια ηλιακά συστήματα εγκαθίστανται σε διαστημόπλοια (δορυφόροι και τηλεσκόπια που λειτουργούν σε σκληρές συνθήκες χωρίς αέρα).

Η συσκευή είναι απαραίτητη όταν χειρίζεστε υπολογιστές, οικιακές συσκευές, ραδιόφωνα και τροφοδοτικά. Όταν χρησιμοποιείται σωστά, μια δίοδος Schottky αυξάνει την απόδοση οποιασδήποτε συσκευής και αποτρέπει την απώλεια ρεύματος. Είναι ικανό να δέχεται ακτινοβολία άλφα, βήτα και γάμμα. Γι' αυτό είναι απαραίτητο σε διαστημικές συνθήκες.

Χρησιμοποιώντας μια τέτοια συσκευή, είναι δυνατή η παράλληλη σύνδεση διόδων, χρησιμοποιώντας τους ως διπλούς ανορθωτές. Με αυτόν τον τρόπο, μπορείτε να συνδυάσετε δύο παράλληλα τροφοδοτικά. Ένα πακέτο περιλαμβάνει δύο ημιαγωγούς και τα άκρα των θετικών και αρνητικών φορτίων συνδέονται μεταξύ τους. Υπάρχουν επίσης απλούστερα κυκλώματα όπου οι δίοδοι Schottky είναι πολύ μικρές. Αυτό είναι χαρακτηριστικό για πολύ μικρά εξαρτήματα στα ηλεκτρονικά.

Η δίοδος Schottky είναι ένα απαραίτητο στοιχείο σε πολλές ηλεκτρονικές συσκευές. Το κύριο πράγμα είναι να κατανοήσετε τις ιδιαιτερότητες της δουλειάς του και να το χρησιμοποιήσετε σωστά.

Οι δίοδοι Schottky, ή ακριβέστερα οι δίοδοι φραγμού Schottky, είναι συσκευές ημιαγωγών που κατασκευάζονται με βάση μια επαφή μετάλλου-ημιαγωγού, ενώ οι συμβατικές δίοδοι χρησιμοποιούν μια σύνδεση ημιαγωγού p-n.

Η δίοδος Schottky οφείλει το όνομα και την εμφάνισή της στα ηλεκτρονικά στον Γερμανό φυσικό και εφευρέτη Walter Schottky, ο οποίος το 1938, μελετώντας το φαινόμενο φραγμού που ανακαλύφθηκε πρόσφατα, επιβεβαίωσε την προηγουμένως διατυπωθείσα θεωρία, σύμφωνα με την οποία αν και η εκπομπή ηλεκτρονίων από ένα μέταλλο είναι αποτρέπεται από ένα φράγμα δυναμικού, αλλά ως το εφαρμοσμένο εξωτερικό ηλεκτρικό πεδίο, αυτό το φράγμα θα μειωθεί. Ο Walter Schottky ανακάλυψε αυτό το φαινόμενο, το οποίο τότε ονομαζόταν φαινόμενο Schottky, προς τιμήν του επιστήμονα.

Εξετάζοντας την επαφή μεταξύ ενός μετάλλου και ενός ημιαγωγού, μπορεί κανείς να δει ότι εάν κοντά στην επιφάνεια του ημιαγωγού υπάρχει μια περιοχή που έχει εξαντληθεί από κύριους φορείς φορτίου, τότε στην περιοχή επαφής αυτού του ημιαγωγού με το μέταλλο στην πλευρά του ημιαγωγού, σχηματίζεται μια περιοχή διαστημικού φορτίου ιονισμένων δεκτών και δοτών και πραγματοποιείται μια επαφή αποκλεισμού - το ίδιο φράγμα Schottky . Κάτω από ποιες συνθήκες προκύπτει αυτό το εμπόδιο; Το θερμιονικό ρεύμα εκπομπής από την επιφάνεια ενός στερεού σώματος προσδιορίζεται από την εξίσωση Richardson:

Ας δημιουργήσουμε συνθήκες όταν, όταν ένας ημιαγωγός, για παράδειγμα τύπου n, έρχεται σε επαφή με ένα μέταλλο, η θερμοδυναμική συνάρτηση εργασίας των ηλεκτρονίων από το μέταλλο θα είναι μεγαλύτερη από τη θερμοδυναμική συνάρτηση εργασίας των ηλεκτρονίων από τον ημιαγωγό. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, σύμφωνα με την εξίσωση Richardson, το θερμιονικό ρεύμα εκπομπής από την επιφάνεια του ημιαγωγού θα είναι μεγαλύτερο από το θερμιονικό ρεύμα εκπομπής από τη μεταλλική επιφάνεια:

Στην αρχική χρονική στιγμή, κατά την επαφή των ονομαζόμενων υλικών, το ρεύμα από τον ημιαγωγό στο μέταλλο θα υπερβεί το αντίστροφο ρεύμα (από το μέταλλο στον ημιαγωγό), με αποτέλεσμα να αρχίσουν να συσσωρεύονται διαστημικά φορτία στο εγγύς -περιοχές επιφάνειας τόσο του ημιαγωγού όσο και του μετάλλου - θετικές στον ημιαγωγό και αρνητικές στον ημιαγωγό Ένα ηλεκτρικό πεδίο που σχηματίζεται από αυτά τα φορτία θα προκύψει στην περιοχή επαφής και οι ενεργειακές ζώνες θα λυγίσουν.

Υπό την επίδραση του πεδίου, η συνάρτηση θερμοδυναμικής εργασίας για τον ημιαγωγό θα αυξηθεί και η αύξηση θα συμβεί έως ότου οι συναρτήσεις θερμοδυναμικής εργασίας και τα αντίστοιχα θερμιονικά ρεύματα εκπομπής σε σχέση με την επιφάνεια εξισωθούν στην περιοχή επαφής.

Η εικόνα της μετάβασης σε μια κατάσταση ισορροπίας με το σχηματισμό ενός φραγμού δυναμικού για έναν ημιαγωγό τύπου p και ένα μέταλλο είναι παρόμοια με το εξεταζόμενο παράδειγμα με έναν ημιαγωγό τύπου n και ένα μέταλλο. Ο ρόλος της εξωτερικής τάσης είναι να ρυθμίζει το ύψος του φραγμού δυναμικού και την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου στην περιοχή φορτίου χώρου του ημιαγωγού.

Το παραπάνω σχήμα δείχνει διαγράμματα ζωνών διαφόρων σταδίων του σχηματισμού του φράγματος Schottky. Υπό συνθήκες ισορροπίας στην περιοχή επαφής, τα θερμιονικά ρεύματα εκπομπής έχουν ισοπεδωθεί και λόγω του φαινομένου πεδίου, έχει προκύψει ένα φράγμα δυναμικού, το ύψος του οποίου είναι ίσο με τη διαφορά στις θερμοδυναμικές συναρτήσεις εργασίας: φκ = ФМе - Фп/п .

Προφανώς, το χαρακτηριστικό ρεύματος-τάσης για το φράγμα Schottky αποδεικνύεται ασύμμετρο. Στην προς τα εμπρός κατεύθυνση, το ρεύμα αυξάνεται εκθετικά με την αύξηση της εφαρμοζόμενης τάσης. Στην αντίθετη κατεύθυνση, το ρεύμα δεν εξαρτάται από την τάση. Και στις δύο περιπτώσεις, το ρεύμα οφείλεται στα ηλεκτρόνια ως τους κύριους φορείς φορτίου.

Οι δίοδοι Schottky είναι επομένως ταχείας δράσης, επειδή εξαλείφουν τις διαδικασίες διάχυσης και ανασυνδυασμού που απαιτούν επιπλέον χρόνο. Η εξάρτηση του ρεύματος από την τάση σχετίζεται με μια αλλαγή στον αριθμό των φορέων, καθώς αυτοί οι φορείς συμμετέχουν στη διαδικασία μεταφοράς φορτίου. Η εξωτερική τάση αλλάζει τον αριθμό των ηλεκτρονίων που μπορούν να μετακινηθούν από τη μία πλευρά του φράγματος Schottky στην άλλη πλευρά.

Λόγω της τεχνολογίας κατασκευής και με βάση την περιγραφόμενη αρχή λειτουργίας, οι δίοδοι Schottky έχουν χαμηλή πτώση τάσης προς τα εμπρός, σημαντικά μικρότερη από αυτή των παραδοσιακών διόδων p-n.

Εδώ, ακόμη και ένα μικρό αρχικό ρεύμα μέσω της περιοχής επαφής οδηγεί στην απελευθέρωση θερμότητας, η οποία στη συνέχεια συμβάλλει στην εμφάνιση πρόσθετων φορέων ρεύματος. Σε αυτή την περίπτωση, δεν υπάρχει έγχυση φορέων τελών μειοψηφίας.

Επομένως, οι δίοδοι Schottky δεν έχουν χωρητικότητα διάχυσης, καθώς δεν υπάρχουν φορείς μειοψηφίας, και ως αποτέλεσμα, η απόδοση είναι αρκετά υψηλή σε σύγκριση με τις διόδους ημιαγωγών. Το αποτέλεσμα είναι κάτι σαν μια απότομη ασύμμετρη διασταύρωση p-n.

Έτσι, πρώτα απ 'όλα, οι δίοδοι Schottky είναι δίοδοι μικροκυμάτων για διάφορους σκοπούς: ανιχνευτής, ανάμειξης, διέλευσης χιονοστιβάδων, παραμετρικές, παλμικές, πολλαπλασιαστικές. Οι δίοδοι Schottky μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως δέκτες ακτινοβολίας, μετρητές καταπόνησης, ανιχνευτές πυρηνικής ακτινοβολίας, διαμορφωτές φωτός και, τέλος, ανορθωτές ρεύματος υψηλής συχνότητας.

Ονομασία διόδου Schottky σε διαγράμματα

Οι δίοδοι Schottky σήμερα

Σήμερα, οι δίοδοι Schottky είναι πολύ διαδεδομένες σε ηλεκτρονικές συσκευές. Στα διαγράμματα απεικονίζονται διαφορετικά από τις συμβατικές δίοδοι. Συχνά μπορείτε να βρείτε διπλές διόδους ανόρθωσης Schottky, κατασκευασμένες σε συσκευασία τριών ακροδεκτών, τυπική για διακόπτες ισχύος. Τέτοια διπλά σχέδια περιέχουν δύο διόδους Schottky εσωτερικά, συνδεδεμένες με καθόδους ή ανόδους, πιο συχνά με καθόδους.

Οι δίοδοι στο συγκρότημα έχουν πολύ παρόμοιες παραμέτρους, αφού κάθε τέτοιο συγκρότημα κατασκευάζεται σε έναν μόνο τεχνολογικό κύκλο, με αποτέλεσμα οι συνθήκες θερμοκρασίας λειτουργίας τους να είναι οι ίδιες και η αξιοπιστία τους είναι αντίστοιχα υψηλότερη. Μια μπροστινή πτώση τάσης 0,2 - 0,4 βολτ μαζί με υψηλή ταχύτητα (αρκετά νανοδευτερόλεπτα) είναι τα αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα των διόδων Schottky έναντι των αντίστοιχων p-n.

Το χαρακτηριστικό πτώσης χαμηλής τάσης του φράγματος Schottky στις διόδους εκδηλώνεται σε εφαρμοζόμενες τάσεις έως και 60 βολτ, αν και η απόδοση παραμένει ακλόνητη. Σήμερα, οι δίοδοι Schottky τύπου 25CTQ045 (για τάσεις έως 45 βολτ, για ρεύματα έως 30 αμπέρ για καθένα από ένα ζεύγος διόδων στο συγκρότημα) μπορούν να βρεθούν σε πολλά τροφοδοτικά μεταγωγής, όπου χρησιμεύουν ως ανορθωτές ισχύος για ρεύματα με συχνότητες έως και αρκετές εκατοντάδες kilohertz.

Είναι αδύνατο να μην αγγίξουμε το θέμα των ελλείψεων των διόδων Schottky, φυσικά υπάρχουν και υπάρχουν δύο από αυτά. Πρώτον, μια βραχυπρόθεσμη υπέρβαση της κρίσιμης τάσης θα καταστρέψει αμέσως τη δίοδο. Δεύτερον, η θερμοκρασία επηρεάζει πολύ το μέγιστο αντίστροφο ρεύμα. Σε πολύ υψηλή θερμοκρασία διασταύρωσης, η δίοδος απλώς θα σπάσει ακόμη και όταν λειτουργεί με ονομαστική τάση.

Κανένας ραδιοερασιτέχνης δεν μπορεί να κάνει χωρίς διόδους Schottky στην πρακτική του. Εδώ μπορείτε να σημειώσετε τις πιο δημοφιλείς διόδους: 1N5817, 1N5818, 1N5819, 1N5822, SK12, SK13, SK14. Αυτές οι δίοδοι διατίθενται και σε εκδόσεις με έξοδο και σε έκδοση SMD. Το κύριο πράγμα για το οποίο οι ραδιοερασιτέχνες τα εκτιμούν τόσο πολύ είναι η υψηλή τους απόδοση και η χαμηλή πτώση τάσης στη διασταύρωση - το πολύ 0,55 βολτ - στη χαμηλή τιμή αυτών των εξαρτημάτων.

Είναι μια σπάνια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος που δεν έχει διόδους Schottky για τον ένα ή τον άλλο σκοπό. Κάπου η δίοδος Schottky χρησιμεύει ως ανορθωτής χαμηλής ισχύος για το κύκλωμα ανάδρασης, κάπου χρησιμεύει ως σταθεροποιητής τάσης στο επίπεδο 0,3 - 0,4 βολτ και κάπου είναι ανιχνευτής.

Στον παρακάτω πίνακα μπορείτε να δείτε τις παραμέτρους των πιο κοινών διόδων Schottky χαμηλής κατανάλωσης σήμερα.

Σελίδα 1 από 3

Όπως δείχνουν τα τρέχοντα στατιστικά στοιχεία για τις βλάβες των σύγχρονων τροφοδοτικών συστημάτων, ο μεγαλύτερος αριθμός βλαβών εμφανίζεται στα δευτερεύοντα κυκλώματα των τροφοδοτικών. Οι βλάβες των διακοπτών τρανζίστορ ισχύος (η πιο χαρακτηριστική δυσλειτουργία των τροφοδοτικών των προηγούμενων γενεών) είναι εξαιρετικά σπάνιες σήμερα, γεγονός που αποτελεί ένδειξη των επιτυχιών που έχουν επιτευχθεί τα τελευταία πέντε χρόνια από τους κατασκευαστές ηλεκτρονικών ημιαγωγών ισχύος. Ένα από τα πιο προβληματικά εξαρτήματα των σύγχρονων τροφοδοτικών είναι οι δευτερεύοντες ανορθωτές που βασίζονται σε διόδους Schottky, κάτι που οφείλεται στα μεγάλα ρεύματα εξόδου του τροφοδοτικού. Ήταν το υψηλό ποσοστό αποτυχίας των διόδων Schottky που έγινε η βάση για την εμφάνιση αυτής της δημοσίευσης στις σελίδες του περιοδικού μας.

Η δίοδος Schottky (που πήρε το όνομά της από τον Γερμανό φυσικό Walter Schottky) είναι μια δίοδος ημιαγωγών με χαμηλή πτώση τάσης όταν συνδέεται απευθείας. Οι δίοδοι Schottky χρησιμοποιούν μια σύνδεση μετάλλου-ημιαγωγού ως φράγμα Schottky (αντί για μια σύνδεση pn όπως οι συμβατικές δίοδοι). Η επιτρεπόμενη αντίστροφη τάση των διόδων Schottky που παράγονται βιομηχανικά περιορίζεται στα 250 V (MBR40250 και ανάλογα, στην πράξη, οι περισσότερες δίοδοι Schottky χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα χαμηλής τάσης με αντίστροφη τάση της τάξης των λίγων και πολλών δεκάδων βολτ).

Πλεονεκτήματα των διόδων Schottky

Ενώ οι συμβατικές δίοδοι πυριτίου έχουν πτώση τάσης προς τα εμπρός περίπου 0,6 - 0,7 V, η χρήση διόδων Schottky επιτρέπει τη μείωση αυτής της τιμής στα 0,2 - 0,4 V. Μια τέτοια χαμηλή πτώση τάσης προς τα εμπρός είναι χαρακτηριστική μόνο για τις διόδους Schottky με μέγιστη αντίστροφη τάση της τάξης των δεκάδων βολτ. Σε υψηλές αντίστροφες τάσεις, η πτώση προς τα εμπρός γίνεται συγκρίσιμη με αυτή των διόδων πυριτίου, γεγονός που περιορίζει τη χρήση των διόδων Schottky σε κυκλώματα χαμηλής τάσης. Για παράδειγμα, για μια δίοδο ισχύος Schottky 30Q150 με τη μέγιστη δυνατή αντίστροφη τάση (150 V) σε ρεύμα προς τα εμπρός 15 A, η πτώση τάσης κανονικοποιείται σε επίπεδο από 0,75 V (T = 125°C) σε 1,07 V (T = -55°C).

Το φράγμα Schottky έχει επίσης χαμηλότερη ηλεκτρική χωρητικότητα της διασταύρωσης, γεγονός που καθιστά δυνατή τη σημαντική αύξηση της συχνότητας λειτουργίας της διόδου. Αυτή η ιδιότητα χρησιμοποιείται σε ολοκληρωμένα κυκλώματα, όπου οι δίοδοι Schottky διακλαδίζουν τις μεταβάσεις των τρανζίστορ λογικών στοιχείων. Στα ηλεκτρονικά ισχύος, η χαμηλή χωρητικότητα διασταύρωσης (δηλαδή, ο μικρός χρόνος ανάκτησης) επιτρέπει την κατασκευή ανορθωτών που λειτουργούν σε συχνότητες εκατοντάδων kHz και υψηλότερες. Για παράδειγμα, η δίοδος MBR4015 (15 V, 40 A), βελτιστοποιημένη για ανόρθωση υψηλής συχνότητας, έχει αξιολογηθεί για λειτουργία σε dV/dt έως και 1000 V/ms.

Λόγω των καλύτερων χαρακτηριστικών χρονισμού και των χαμηλών χωρητικοτήτων διασταύρωσης, οι ανορθωτές που βασίζονται σε διόδους Schottky διαφέρουν από τους παραδοσιακούς ανορθωτές διόδων ως προς το μειωμένο επίπεδο θορύβου, γεγονός που τους καθιστά πιο προτιμητέους για χρήση σε τροφοδοτικά μεταγωγής για αναλογικό και ψηφιακό εξοπλισμό.

Μειονεκτήματα των διόδων Schottky

Πρώτον, εάν ξεπεραστεί για λίγο η μέγιστη αντίστροφη τάση, η δίοδος Schottky αποτυγχάνει αμετάκλητα, σε αντίθεση με τις διόδους πυριτίου, οι οποίες περνούν σε λειτουργία αντίστροφης διάσπασης και υπό την προϋπόθεση ότι δεν ξεπεραστεί η μέγιστη ισχύς που καταναλώνεται στη δίοδο, μετά από πτώση τάσης, η δίοδος αποκαθίσταται πλήρως τις ιδιότητές του.

Δεύτερον, οι δίοδοι Schottky χαρακτηρίζονται από αυξημένα (σε σχέση με τις συμβατικές διόδους πυριτίου) αντίστροφα ρεύματα, τα οποία αυξάνονται με την αύξηση της θερμοκρασίας των κρυστάλλων. Για το παραπάνω 30Q150, το αντίστροφο ρεύμα στη μέγιστη αντίστροφη τάση κυμαίνεται από 0,12 mA στους +25°C έως 6,0 mA στους +125°C. Για διόδους χαμηλής τάσης σε πακέτα TO-220, το αντίστροφο ρεύμα μπορεί να ξεπεράσει τις εκατοντάδες milliamps (MBR4015 - έως 600 mA στους +125°C). Κάτω από μη ικανοποιητικές συνθήκες απαγωγής θερμότητας, η θετική ανάδραση θερμότητας στη δίοδο Schottky οδηγεί στην καταστροφική υπερθέρμανση της.

Το χαρακτηριστικό ρεύματος-τάσης του φράγματος Schottky (Εικ. 1) έχει έντονη ασύμμετρη εμφάνιση. Στην περιοχή μπροστινής πόλωσης, το ρεύμα αυξάνεται εκθετικά με την αύξηση της εφαρμοζόμενης τάσης. Στην περιοχή αντίστροφης πόλωσης, το ρεύμα δεν εξαρτάται από την τάση. Και στις δύο περιπτώσεις, με εμπρόσθια και αντίστροφη πόλωση, το ρεύμα στο φράγμα Schottky οφείλεται στους πλειοψηφικούς φορείς φορτίου - ηλεκτρόνια.

Για το λόγο αυτό, οι δίοδοι που βασίζονται στο φράγμα Schottky είναι συσκευές ταχείας δράσης, καθώς δεν διαθέτουν διαδικασίες ανασυνδυασμού και διάχυσης. Η ασυμμετρία του χαρακτηριστικού ρεύματος-τάσης του φράγματος Schottky είναι χαρακτηριστική για τις δομές φραγμού. Η εξάρτηση του ρεύματος από την τάση σε τέτοιες κατασκευές οφείλεται σε μια αλλαγή στον αριθμό των φορέων που συμμετέχουν στις διαδικασίες μεταφοράς φορτίου. Ο ρόλος της εξωτερικής τάσης είναι να αλλάξει τον αριθμό των ηλεκτρονίων που περνούν από το ένα μέρος της δομής φραγμού στο άλλο.

Δίοδοι Schottky σε τροφοδοτικά

Στα τροφοδοτικά συστήματος, οι δίοδοι Schottky χρησιμοποιούνται για τη διόρθωση του ρεύματος των καναλιών +3,3V και +5V και, όπως είναι γνωστό, τα ρεύματα εξόδου αυτών των καναλιών ανέρχονται σε δεκάδες αμπέρ, γεγονός που οδηγεί στην ανάγκη να ληφθεί πολύ σοβαρά υπόψη τα θέματα απόδοσης ανορθωτή και μείωσης των ενεργειακών τους απωλειών. Η επίλυση αυτών των προβλημάτων μπορεί να αυξήσει σημαντικά την απόδοση των τροφοδοτικών και να αυξήσει την αξιοπιστία των τρανζίστορ ισχύος στο πρωτεύον τμήμα του τροφοδοτικού.

Έτσι, για τη μείωση των απωλειών δυναμικής μεταγωγής και την εξάλειψη της λειτουργίας βραχυκυκλώματος κατά τη μεταγωγή, στα κανάλια υψηλότερου ρεύματος (+3,3V και +5V), όπου αυτές οι απώλειες είναι πιο σημαντικές, οι δίοδοι Schottky χρησιμοποιούνται ως ανορθωτικά στοιχεία. Η χρήση διόδων Schottky σε αυτά τα κανάλια οφείλεται στα ακόλουθα ζητήματα:

1) Η δίοδος Schottky είναι μια συσκευή σχεδόν χωρίς αδράνεια με πολύ σύντομο χρόνο ανάκτησης αντίστροφης αντίστασης, που οδηγεί σε μείωση του αντίστροφου δευτερεύοντος ρεύματος και σε μείωση του ρεύματος υπέρτασης μέσω των συλλεκτών των τρανζίστορ ισχύος του πρωτεύοντος ανταλλακτικό τη στιγμή που αλλάζει η δίοδος. Αυτό μειώνει σημαντικά το φορτίο στα τρανζίστορ ισχύος και, ως εκ τούτου, αυξάνει την αξιοπιστία του τροφοδοτικού.

2) Η μπροστινή πτώση τάσης κατά μήκος της διόδου Shockey είναι επίσης πολύ μικρή, η οποία σε τιμή ρεύματος 15–30 A παρέχει σημαντικό κέρδος στην απόδοση.

Δεδομένου ότι στα σύγχρονα τροφοδοτικά το κανάλι τάσης +12V γίνεται επίσης πολύ ισχυρό, η χρήση διόδων Schottky σε αυτό το κανάλι θα έδινε επίσης σημαντικό ενεργειακό αποτέλεσμα, αλλά η χρήση τους στο κανάλι +12V δεν είναι πρακτική. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι όταν η αντίστροφη τάση υπερβαίνει τα 50V (και στο κανάλι +12V η αντίστροφη τάση μπορεί να φτάσει τα 60V), οι δίοδοι Schottky αρχίζουν να αλλάζουν κακώς (πολύ μεγάλα και ταυτόχρονα σημαντικά αντίστροφα ρεύματα διαρροής), τα οποία οδηγεί στην απώλεια όλων των πλεονεκτημάτων των εφαρμογών τους. Επομένως, στο κανάλι +12V χρησιμοποιούνται παλμικές δίοδοι πυριτίου υψηλής ταχύτητας. Αν και η βιομηχανία παράγει τώρα διόδους Schottky με υψηλή αντίστροφη τάση, η χρήση τους σε τροφοδοτικά θεωρείται ακατάλληλη για διάφορους λόγους, συμπεριλαμβανομένων οικονομικών. Υπάρχουν όμως εξαιρέσεις σε οποιονδήποτε κανόνα, επομένως σε μεμονωμένα τροφοδοτικά μπορείτε να βρείτε συγκροτήματα διόδων Schottky σε κανάλια +12V.

Στα σύγχρονα τροφοδοτικά συστήματος για υπολογιστές, οι δίοδοι Schottky είναι, κατά κανόνα, συγκροτήματα διόδων δύο διόδων (ημιγέφυρες διόδων), γεγονός που αυξάνει σαφώς την κατασκευαστικότητα και τη συμπαγή τροφοδοσία και επίσης βελτιώνει τις συνθήκες ψύξης των διόδων. Η χρήση μεμονωμένων διόδων (Εικ. 2), αντί συγκροτημάτων διόδων, αποτελεί πλέον ένδειξη χαμηλής ποιότητας παροχής ρεύματος.

Τα συγκροτήματα διόδων παράγονται κυρίως σε τρεις τύπους συσκευασιών (Εικ. 3):

TO-220 (λιγότερο ισχυρά συγκροτήματα με ρεύματα λειτουργίας έως 20 A, μερικές φορές έως 25-30 A).

TO-247 (πιο ισχυρά συγκροτήματα με ρεύματα λειτουργίας 30 - 40 A).

TO-3P (ισχυρά συγκροτήματα).

Το ηλεκτρικό κύκλωμα και το pinout του συγκροτήματος διόδου Schottky φαίνονται στο (Εικ. 4).

Τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των συγκροτημάτων διόδων που χρησιμοποιούνται συχνότερα στα σύγχρονα τροφοδοτικά συστήματος παρουσιάζονται στον πίνακα. 1.

Η εναλλαξιμότητα των συγκροτημάτων διόδων καθορίζεται με βάση τα χαρακτηριστικά τους. Φυσικά, εάν είναι αδύνατο να χρησιμοποιήσετε ένα συγκρότημα διόδου με ακριβώς τα ίδια χαρακτηριστικά, είναι προτιμότερο να το αντικαταστήσετε με μια συσκευή με υψηλότερες τιμές ρεύματος και τάσης. Διαφορετικά, θα είναι αδύνατο να διασφαλιστεί η σταθερή λειτουργία του τροφοδοτικού. Υπάρχουν περιπτώσεις όπου οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν συγκροτήματα διόδων στα τροφοδοτικά τους με σημαντικό απόθεμα ισχύος (αν και πιο συχνά παρατηρούμε την αντίθετη κατάσταση) και κατά τις επισκευές είναι δυνατή η εγκατάσταση μιας συσκευής με χαμηλότερες τιμές ρεύματος ή τάσης. Ωστόσο, με μια τέτοια αντικατάσταση, είναι απαραίτητο να αναλυθούν προσεκτικά τα χαρακτηριστικά του τροφοδοτικού και το φορτίο του και όλη η ευθύνη για τις συνέπειες μιας τέτοιας τροποποίησης, φυσικά, πέφτει στους ώμους του ειδικού που εκτελεί την επισκευή.

Εκδήλωση βλαβών στις διόδους Schottky

Όπως έχει ήδη σημειωθεί, η αστοχία των διόδων Schottky είναι ένα από τα κύρια προβλήματα των σύγχρονων τροφοδοτικών. Ποια προκαταρκτικά σημάδια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να προσδιοριστεί πιθανώς η δυσλειτουργία τους; Υπάρχουν πολλά τέτοια σημάδια.

Πρώτον, σε περίπτωση βλαβών και διαρροών των δευτερευόντων διόδων ανορθωτή, κατά κανόνα, ενεργοποιείται η προστασία και η τροφοδοσία ρεύματος δεν ξεκινά. Αυτό μπορεί να εκδηλωθεί με διάφορους τρόπους:

1) Όταν η τροφοδοσία είναι ενεργοποιημένη, ο ανεμιστήρας "σπάει", δηλαδή κάνει αρκετές στροφές και σταματά. Μετά από αυτό, οι τάσεις εξόδου απουσιάζουν εντελώς, δηλαδή η παροχή ρεύματος είναι μπλοκαρισμένη.

2) Μετά την ενεργοποίηση της τροφοδοσίας, ο ανεμιστήρας «σπάει» συνεχώς, μπορεί να παρατηρηθούν κυματισμοί τάσης στις εξόδους του τροφοδοτικού, δηλαδή η προστασία ενεργοποιείται περιοδικά, αλλά η τροφοδοσία ρεύματος δεν μπλοκάρεται εντελώς.

3) Ένα σημάδι δυσλειτουργίας των διόδων Schottky είναι η εξαιρετικά ισχυρή θέρμανση του δευτερεύοντος καλοριφέρ στο οποίο είναι εγκατεστημένες.

4) Σημάδι διαρροής των διόδων Schottky μπορεί να είναι η αυθόρμητη διακοπή λειτουργίας του τροφοδοτικού και επομένως του υπολογιστή, όταν αυξάνεται το φορτίο (για παράδειγμα, κατά την εκτέλεση προγραμμάτων που εξασφαλίζουν 100% φορτίο επεξεργαστή), καθώς και η αδυναμία εκκίνησης ο υπολογιστής μετά από «αναβάθμιση», αν και η τροφοδοσία ρεύματος είναι επαρκής.

Επιπλέον, είναι απαραίτητο να συνειδητοποιήσουμε ότι σε τροφοδοτικά με κακή και λανθασμένη σχεδίαση κυκλώματος, η διαρροή των διόδων ανορθωτή οδηγεί σε υπερφόρτωση του πρωτεύοντος κυκλώματος και σε υπερτάσεις ρεύματος μέσω των τρανζίστορ ισχύος, που μπορεί να προκαλέσει την αστοχία τους. Έτσι, μια επαγγελματική προσέγγιση για την επισκευή τροφοδοτικών υπαγορεύει υποχρεωτικό έλεγχο των διόδων δευτερεύοντος ανορθωτή κάθε φορά που αντικαθίστανται τα τρανζίστορ-διακόπτες ισχύος του πρωτεύοντος τμήματος του τροφοδοτικού.

Διαγνωστικά διόδων Schottky

Ο έλεγχος και η ακριβής διάγνωση των διόδων Schottky, στην πράξη, είναι αρκετά δύσκολο έργο, καθώς πολλά εδώ καθορίζονται από τον τύπο του οργάνου μέτρησης που χρησιμοποιείται και την εμπειρία τέτοιων μετρήσεων, αν και καθορίζουν τη συνήθη διάσπαση μιας ή δύο διόδων μιας διόδου Schottky η συναρμολόγηση δεν είναι ιδιαίτερα δύσκολη. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να ξεκολλήσετε το συγκρότημα της διόδου και να ελέγξετε και τις δύο διόδους με έναν ελεγκτή σύμφωνα με το διάγραμμα στο Σχ. 5. Για τέτοιους διαγνωστικούς ελέγχους, ο ελεγκτής πρέπει να ρυθμιστεί σε λειτουργία δοκιμής διόδου. Μια ελαττωματική δίοδος θα δείξει την ίδια αντίσταση και προς τις δύο κατευθύνσεις (συνήθως πολύ μικρή, δηλαδή θα δείξει βραχυκύκλωμα), γεγονός που υποδηλώνει την ακαταλληλότητά της για περαιτέρω χρήση. Ωστόσο, οι εμφανείς βλάβες των συγκροτημάτων διόδων είναι πολύ, πολύ σπάνιες στην πράξη.

Ρύζι. 5

Βασικά, πρέπει να αντιμετωπίσετε διαρροές (και συχνά θερμικές διαρροές) διόδων Schottky. Αλλά οι διαρροές δεν μπορούν να εντοπιστούν με αυτόν τον τρόπο. Όταν δοκιμάζεται με ένα ελεγκτή στη λειτουργία "δίοδος", μια δίοδος "διαρροής" είναι στη συντριπτική πλειονότητα των περιπτώσεων πλήρως λειτουργική. Η εγγυημένη διαγνωστική ακρίβεια, κατά τη γνώμη μας, μπορεί να επιτευχθεί μόνο με την αντικατάσταση της διόδου με μια γνωστή-καλή παρόμοια συσκευή.

Ωστόσο, μπορείτε να προσπαθήσετε να εντοπίσετε μια "ύποπτη" δίοδο χρησιμοποιώντας μια τεχνική που περιλαμβάνει τη μέτρηση της αντίστασης της αντίστροφης διασταύρωσής της. Για να γίνει αυτό, δεν θα χρησιμοποιήσουμε τη λειτουργία δοκιμής διόδου, αλλά ένα κανονικό ωμόμετρο.

Προσοχή! Κατά τη χρήση αυτής της τεχνικής, θα πρέπει να θυμόμαστε ότι διαφορετικοί δοκιμαστές μπορεί να δίνουν διαφορετικές μετρήσεις, κάτι που εξηγείται από τις διαφορές στους ίδιους τους ελεγκτές.

Έτσι, ορίζουμε το όριο μέτρησης σε μια τιμή και μετράμε την αντίστροφη αντίσταση της διόδου (Εικ. 6). Όπως δείχνει η πρακτική, οι επισκευάσιμες δίοδοι σε αυτό το όριο μέτρησης πρέπει να παρουσιάζουν απείρως υψηλή αντίσταση.

Εάν η μέτρηση αποκαλύψει κάποια, συνήθως μικρή, αντίσταση (2–10 kOhm), τότε μια τέτοια δίοδος μπορεί να θεωρηθεί «πολύ ύποπτη» και είναι καλύτερο να την αντικαταστήσετε ή τουλάχιστον να την ελέγξετε χρησιμοποιώντας τη μέθοδο αντικατάστασης. Εάν ελέγξετε στο όριο μέτρησης, τότε ακόμη και οι διόδους που μπορούν να επισκευαστούν μπορούν να εμφανίσουν πολύ μικρή αντίσταση προς την αντίθετη κατεύθυνση (μονάδες και δεκάδες kOhms), γι' αυτό συνιστάται η χρήση του ορίου. Φυσικά, σε μεγάλα εύρη μέτρησης (2 MΩ, 20 MΩ, κ.λπ.), ακόμη και μια δίοδος που μπορεί να επισκευαστεί αποδεικνύεται εντελώς ανοιχτή, καθώς η διασταύρωση p-n της εφαρμόζεται πολύ υψηλή (για τις διόδους Schottky) αντίστροφη τάση. Στο όριο, μπορείτε να ελέγξετε χρησιμοποιώντας τη συγκριτική μέθοδο, δηλαδή να πάρετε μια δίοδο εγγυημένης λειτουργίας, να μετρήσετε την αντίστροφη αντίστασή της και να τη συγκρίνετε με την αντίσταση της διόδου που δοκιμάζεται. Σημαντικές διαφορές σε αυτές τις μετρήσεις θα υποδείξουν την ανάγκη αντικατάστασης του συγκροτήματος διόδου.

Μερικές φορές υπάρχουν περιπτώσεις όπου μόνο μία από τις δίοδοι στη συναρμολόγηση αποτυγχάνει. Σε αυτή την περίπτωση, το σφάλμα αναγνωρίζεται επίσης εύκολα συγκρίνοντας την αντίστροφη αντίσταση δύο διόδων του ίδιου συγκροτήματος. Οι δίοδοι του ίδιου συγκροτήματος πρέπει να έχουν την ίδια αντίσταση.

Η προτεινόμενη μέθοδος μπορεί επίσης να συμπληρωθεί με δοκιμή θερμικής σταθερότητας. Η ουσία αυτού του ελέγχου είναι η εξής. Τη στιγμή που η αντίσταση της αντίστροφης διασταύρωσης ελέγχεται στο όριο μέτρησης (δείτε την προηγούμενη παράγραφο), είναι απαραίτητο να αγγίξετε τις επαφές του συγκροτήματος διόδου με ένα θερμαινόμενο συγκολλητικό σίδερο, θερμαίνοντας έτσι τον κρύσταλλό του. Ένα ελαττωματικό συγκρότημα διόδου αρχίζει σχεδόν αμέσως να «επιπλέει», δηλαδή η αντίστροφη αντίστασή του αρχίζει να μειώνεται πολύ γρήγορα, ενώ ένα συγκρότημα διόδου που μπορεί να επισκευαστεί διατηρεί την αντίστροφη αντίσταση σε απείρως μεγάλη τιμή για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτός ο έλεγχος είναι πολύ σημαντικός, επειδή κατά τη λειτουργία το συγκρότημα της διόδου θερμαίνεται πολύ (δεν είναι τυχαίο που τοποθετείται σε καλοριφέρ) και, λόγω θέρμανσης, αλλάζει τα χαρακτηριστικά του. Η εξεταζόμενη τεχνική παρέχει μια δοκιμή της σταθερότητας των χαρακτηριστικών των διόδων Schottky στις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας, επειδή η αύξηση της θερμοκρασίας του περιβλήματος στους 100 ή 125°C αυξάνει την τιμή του ρεύματος αντίστροφης διαρροής κατά εκατό φορές (βλ. δεδομένα στον Πίνακα 1).

Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο μπορείτε να δοκιμάσετε να ελέγξετε μια δίοδο Schottky, αλλά δεν πρέπει να γίνεται κατάχρηση των προτεινόμενων μεθόδων, δηλαδή δεν πρέπει να κάνετε δοκιμές σε πολύ υψηλό όριο μέτρησης αντίστασης και να θερμαίνετε τη δίοδο πάρα πολύ, γιατί θεωρητικά, όλα αυτά μπορούν να οδηγήσουν σε ζημιά στη δίοδο.

Επιπλέον, λόγω της πιθανότητας αστοχίας των διόδων Schottky υπό την επίδραση της θερμοκρασίας, είναι απαραίτητο να τηρούνται αυστηρά όλες οι συνιστώμενες συνθήκες συγκόλλησης (συνθήκες θερμοκρασίας και χρόνος συγκόλλησης). Αν και πρέπει να αποτίσουμε φόρο τιμής στους κατασκευαστές διόδων, καθώς πολλοί από αυτούς έχουν επιτύχει ότι η εγκατάσταση συγκροτημάτων μπορεί να πραγματοποιηθεί σε υψηλή θερμοκρασία 250 ° C για 10 δευτερόλεπτα.

Σήμερα το θέμα της αναθεώρησής μας είναι η δίοδος Schottky. Το θέμα είναι εκπαιδευτικό και τυπωμένο ειδικά για αρχάριους ραδιοερασιτέχνες. Στα σύγχρονα ραδιοκυκλώματα, ο όρος "Δίοδος Schottky" είναι πολύ κοινός, οπότε ας μάθουμε τι είναι. Μια δίοδος Schottky είναι μια δίοδος ημιαγωγών που κατασκευάζεται με βάση μια επαφή μετάλλου-ημιαγωγού. Πήρε το όνομά του από τον Walter Schottky. Το σχηματικό διάγραμμα μιας διόδου Schottky είναι παρόμοιο με μια κανονική δίοδο με κάποιες μικρές διαφορές.

Αντί για n-διασταύρωση, ένας μεταλλικός ημιαγωγός χρησιμοποιείται ως φράγμα στις διόδους Schottky στην περιοχή αυτής της διασταύρωσης, ένα φράγμα δυναμικού - ένα φράγμα Schottky, μια αλλαγή στο ύψος του οποίου οδηγεί σε αλλαγή στη ροή του. ρεύμα μέσω της συσκευής. Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό των διόδων Schottky είναι η χαμηλή πτώση τάσης προς τα εμπρός μετά τη μετάβαση και η απουσία αντίστροφης φόρτισης ανάκτησης. Με βάση το φράγμα Schottky, κατασκευάζονται ειδικότερα δίοδοι υψηλής ταχύτητας και εξαιρετικά γρήγορες που χρησιμεύουν κυρίως ως δίοδοι μικροκυμάτων για διάφορους σκοπούς.

Δομή διόδου: 1 - υπόστρωμα ημιαγωγών. 2 - επιταξιακή μεμβράνη. 3 - επαφή μετάλλου-ημιαγωγού. 4 - μεταλλική μεμβράνη. 5 - εξωτερική επαφή.

Μια τέτοια δίοδος σας επιτρέπει να αποκτήσετε το επιθυμητό ύψος του φραγμού δυναμικού, επιλέγοντας το σωστό μέταλλο, ένα πολύ χαμηλό επίπεδο θορύβου υψηλής συχνότητας, που καθιστά δυνατή τη χρήση της διόδου Schottky σε τροφοδοτικά μεταγωγής και σε ψηφιακό εξοπλισμό. Οι δίοδοι Schottky χρησιμοποιούνται επίσης ως δέκτες ακτινοβολίας, διαμορφωτές φωτός και χρησιμοποιούνται ευρέως σε ηλιακές μπαταρίες. Μεταξύ των μειονεκτημάτων αυτών των τύπων διόδων, αξίζει να σημειωθεί η ευαισθησία σε τιμές αντίστροφου ρεύματος και τάσης, λόγω της οποίας η δίοδος μπορεί να υπερθερμανθεί και να αποτύχει.

Λειτουργεί σε εύρος θερμοκρασίας από -65 έως συν 160 βαθμούς Κελσίου, η επιτρεπόμενη αντίστροφη τάση των βιομηχανικών διόδων Schottky περιορίζεται στα 250 βολτ. Ένα τέτοιο εξάρτημα έχει γίνει σήμερα μια απαραίτητη συσκευή ημιαγωγών. Οι δίοδοι Schottky διατίθενται και σε πακέτα SMD. Τις περισσότερες φορές βρίσκονται σε γυάλινες, πλαστικές και μεταλλικές θήκες. Συγγραφέας - AKA.

Μια δίοδος Schottky είναι μια συσκευή ημιαγωγών (δίοδος) που πραγματοποιείται μέσω μιας επαφής μετάλλου-ημιαγωγού. Πήρε το όνομά του προς τιμήν του Γερμανού φυσικού Walter Schottky.

Χαρακτηριστικά των διόδων Schottky

Το 1938, οι επιστήμονες δημιούργησαν τη βάση για τη θεωρία αυτών των συσκευών ημιαγωγών. Αντί για μια σύνδεση pn σε τέτοιες διόδους, χρησιμοποιείται ένας μεταλλικός ημιαγωγός ως φράγμα. Η περιοχή του ημιαγωγικού υλικού ενώνεται από τους πλειοψηφικούς φορείς. Στο σημείο επαφής, αρχίζει να σχηματίζεται μια περιοχή φόρτισης ιονισμένων δεκτών. Ως αποτέλεσμα, δημιουργείται ένα πιθανό εμπόδιο στην περιοχή μετάβασης, το οποίο ονομάζεται φράγμα Schottky. Μια αλλαγή στο επίπεδο του οδηγεί σε αλλαγή της τιμής του ρεύματος που ρέει μέσω της διόδου Schottky. Το κύριο χαρακτηριστικό τέτοιων συσκευών ημιαγωγών θεωρείται ότι είναι το χαμηλό επίπεδο μείωσης της τάσης προς τα εμπρός μετά τη διασταύρωση p-n, καθώς και η απουσία επιπέδου φόρτισης ανάστροφης ανάκτησης.

Οι δίοδοι Schottky λειτουργούν στο εύρος θερμοκρασίας από μείον 65 0 έως συν 160 0 Κελσίου, η τιμή της επιτρεπόμενης αντίστροφης τάσης των βιομηχανικά παραγόμενων διόδων περιορίζεται στα 250 V. Ωστόσο, αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανική ηλεκτρονική σε κυκλώματα χαμηλής τάσης. η αντίστροφη τάση της οποίας περιορίζεται σε δεκάδες βολτ . Η δίοδος Schottky σάς επιτρέπει να αποκτήσετε την απαιτούμενη τιμή του φραγμού δυναμικού επιλέγοντας το επιθυμητό μέταλλο. Ένα αρκετά χαμηλό επίπεδο θορύβου υψηλής συχνότητας επιτρέπει τη χρήση τέτοιων διόδων σε τροφοδοτικά μεταγωγής, σε ψηφιακό εξοπλισμό, ως δέκτες ακτινοβολίας, διαμορφωτές φωτός και σε μπλοκ μετασχηματιστών αναλογικού εξοπλισμού. Έχουν βρει ευρεία εφαρμογή στο σχεδιασμό των ηλιακών συλλεκτών. Η αρχή του φραγμού Schottky χρησιμοποιείται στο σχεδιασμό και την κατασκευή διόδων μικροκυμάτων υψηλής ταχύτητας. Η δίοδος Schottky έχει σχεδιαστεί σε γυάλινα, πλαστικά και μεταλλικά περιβλήματα. Αυτές οι συσκευές είναι επίσης διαθέσιμες σε περιβλήματα SMD.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Το πλεονέκτημά τους, σε αντίθεση με τις διόδους πυριτίου, είναι μια αρκετά χαμηλή πτώση τάσης (έως 0,2-0,4 βολτ). Μια τέτοια χαμηλή τιμή πτώσης είναι τυπική αποκλειστικά για τις διόδους Schottky. Το φράγμα Schottky έχει επίσης χαμηλότερη τιμή της ηλεκτρικής χωρητικότητας της διασταύρωσης, γεγονός που καθιστά δυνατή τη σημαντική αύξηση της συχνότητας λειτουργίας της συσκευής. Αυτές οι συσκευές χαρακτηρίζονται επίσης από μειωμένο επίπεδο παρεμβολών. Η δίοδος Schottky έχει επίσης μια σειρά από μειονεκτήματα. Το κυριότερο είναι η υψηλή ευαισθησία σε βραχυπρόθεσμες υπερτάσεις στο αντίστροφο ρεύμα και τάση, που έχει ως αποτέλεσμα βραχυκύκλωμα και καύση της δίοδος. Επίσης, οι δίοδοι αυτού του τύπου χαρακτηρίζονται από αύξηση της τιμής του αντίστροφου ρεύματος με την αύξηση της θερμοκρασίας των κρυστάλλων.

Με βάση την ισχύ, αυτές οι συσκευές ημιαγωγών μπορούν να χωριστούν σε τρεις ομάδες: χαμηλής ισχύος (το ρεύμα διέλευσης τους δεν υπερβαίνει τα 3-5 αμπέρ), μέσης ισχύος (έως 10 αμπέρ) και υψηλής ισχύος (το ρεύμα φτάνει τα 60 αμπέρ). Οι ισχυρές δίοδοι Schottky χρησιμοποιούνται για τη λειτουργία σε συσκευές που χρησιμοποιούνται για την διόρθωση εναλλασσόμενου ρεύματος. Παρέχουν τη διέλευση συνεχούς ρεύματος που φτάνει τα δεκάδες αμπέρ. Σε αυτή την περίπτωση, η πτώση τάσης στη δίοδο είναι μόνο 0,5-1 V. Η επιτρεπόμενη τιμή της αντίστροφης τάσης στις διόδους Schottky είναι 200-500 V.