Диоды Шоттки: справочник по маркировке, применение, обозначение на схеме и характеристики

Отличия от обычного диода

Этот компонент пропускает электрический ток в одном направлении, а не в другом, как другие классические диоды, но обеспечивает высокую скорость и низкое падение напряжения во время перехода.

Важнейшей особенностью диода Шоттки является то, что вместо обычного электронно-дырочного перехода используется принцип контакта металла с различными полупроводниковыми материалами, что положительно сказывается на повышении рабочей частоты. В области контакта диффузная емкость и процесс рекомбинации не проявляются, так как неосновные носители заряда отсутствуют в так называемой переходной зоне. В этом случае собственная емкость этого слоя стремится к 0.

Поэтому эти изделия представляют собой СВЧ диоды различного назначения:

• импульс;
• облет лавины;
• смешивание;
• детектор;
• мультипликативный;
• параметрический.

Другая особенность заключается в том, что большинство диодов Шоттки представляют собой низковольтные, чувствительные к статическому электричеству конструкции. Однако воспринимать это как категорический недостаток неверно, поскольку позволяет использовать эти средства для обработки радиосигналов малой мощности.

Наконец, такие изделия более стабильны при подаче электрического тока, чем другие аналоги, поскольку кристаллические образования (кремниевая подложка) встраиваются в их тело).

Программа для расшифровки SMD деталей

Благодаря специальным программам для техников и профессионалов легче определить, какая часть находится перед специалистом. Приложение расшифровывает присутствующие на корпусе маркировочные элементы. После нажатия кнопки тестирования легко получить краткую расшифровку основных функций. Некоторые решения поддерживают поиск информации на дополнительных сайтах.

1. Сначала введите SMD-код из упаковки.
2. Затем укажите название устройства.
3. Следующие кнопки используются для поиска конкретной модели.
4. Пользователь может просмотреть собранные данные, сохранить их и присвоить файлу определенное имя.
5. Ниже представлена ​​подборка из компонентной базы с описанием производителя, типа корпуса и функционального назначения.
6. Если да, рисунок отображается.
7. Назначение выводов компонентов можно найти в отдельной строке программы для расшифровки обозначений SMD-деталей.

Вам будет интересно. Определение большего и меньшего в электротехнике

Возможные обозначения

Диоды Шоттки: устройство, принцип действия, основные параметры

Диод Шоттки (названный в честь немецкого физика Вальтера Шоттки) представляет собой полупроводниковый диод с низким падением напряжения при прямом включении. В диодах Шоттки в качестве барьера Шоттки используется переход металл-полупроводник (вместо pn перехода, как в обычных диодах). Допустимое обратное напряжение промышленных диодов Шоттки ограничено 250 В (MBR40250 и аналогичные); На практике большинство диодов Шоттки используются в низковольтных цепях с обратным напряжением порядка единиц и нескольких десятков вольт.

В то время как обычные кремниевые диоды имеют прямое падение напряжения около 0,6-0,7 вольт, использование диодов Шоттки может снизить его до 0,2-0,4 вольт. Такое небольшое прямое падение напряжения присуще только диодам Шоттки с максимальным обратным напряжением порядка десятков вольт, при этом большее падение напряжения становится сопоставимым с аналогичным параметром кремниевых диодов, что ограничивает использование диодов Шоттки. Например, для силового диода Шоттки 30Q150 с максимально возможным обратным напряжением (150 В) при прямом токе 15 А падение напряжения нормируется до уровня 0,75 В (T = 125 ° C) при 1,07 В (T = -55 ° С).

Барьер Шоттки также имеет меньшую электрическую емкость перехода, что позволяет значительно увеличить рабочую частоту. Это свойство используется в интегральных схемах, в которых диоды Шоттки отклоняют переходы транзисторов логических элементов. В силовой электронике малая емкость перехода (то есть короткое время восстановления) позволяет создавать выпрямители для частот от сотен кГц и выше. Например, диод MBR4015 (15 В, 40 А), оптимизированный для высокочастотного выпрямления, рассчитан на работу при dV / dt до 1000 В / мс.

Благодаря лучшим временным характеристикам и уменьшенным переходным характеристикам выпрямители на основе диодов Шоттки отличаются от традиционных диодных выпрямителей меньшим уровнем помех, поэтому они предпочтительнее традиционных трансформаторных источников питания для аналоговой аппаратуры.

Растрескивание

При кратковременном превышении максимального обратного напряжения диод Шоттки необратимо выходит из строя (короткое замыкание — короткое замыкание), в отличие от кремниевых диодов, которые переходят в режим обратного пробоя и при условии, что максимальная мощность, рассеиваемая на диоде, не будет превышена после падения напряжения, диод полностью восстанавливает свои свойства.

Диоды Шоттки характеризуются повышенными обратными токами (по сравнению с обычными кремниевыми диодами), которые увеличиваются с увеличением температуры кристалла. Для вышеупомянутого 30Q150 обратный ток при максимальном обратном напряжении составляет от 0,12 мА при +25 ° C до 6,0 мА при +125 ° C. Для низковольтных диодов в корпусах ТО220 обратный ток может превышать сотни миллиампер (MBR4015 — до 600 мА при +125 ° С). При неудовлетворительных условиях теплоотвода положительная обратная связь по теплу в диоде Шоттки приводит к его катастрофическому перегреву.

Диапазон диодов Шоттки

Диоды Шоттки являются составными частями современных дискретных полупроводниковых приборов:

МОП-транзисторы со встроенным обратным диодом Шоттки (впервые выпущенные компанией International Rectifier под торговой маркой FETKY в 1996 году) являются основным компонентом синхронных выпрямителей. В отличие от обычного МОП-транзистора, обратный диод которого отличается большим прямым падением напряжения и посредственными временными характеристиками, использование обратного диода Шоттки позволяет создавать синхронные силовые выпрямители с частотой преобразования в сотни кГц и выше. Есть устройства этого класса со встроенными драйверами затворов и устройствами управления синхронным выпрямлением.

Так называемые диоды ORing и сборки ORing представляют собой силовые диоды и диодные сборки, используемые для объединения параллельных источников питания общей нагрузки в устройства с более высокой надежностью (логическое ИЛИ для источника питания). Они характеризуются особенно низким и нормализованным падением прямого напряжения. Например, специализированный миниатюрный диод MBR140 (30 В, 1 А) при токе 100 мА имеет прямое падение напряжения не более 360 мВ при +25 ° C и 300 мВ при +85 ° C. Диоды OR-типа характеризуются относительно большой площадью PN-перехода и низкими удельными плотностями тока.

Барьер Шоттки

Барьер Шоттки — это потенциальный барьер в слое вблизи контакта, равный разнице между работой металлических и полупроводниковых выводов (потенциальный барьер создается стационарным пространственным зарядом в полупроводнике, а не из-за появления промежуточного химического вещества слой между металлом и полупроводником):

Диоды, в которых используется этот барьер, называются диодами Шоттки или диодами с барьером Шоттки (SCB).

Вольт-амперная характеристика барьера Шоттки имеет ярко выраженную асимметричную форму. В области прямого смещения ток экспоненциально растет с увеличением приложенного напряжения. В области обратного смещения ток не зависит от напряжения. В обоих случаях, с прямой и обратной поляризацией, ток в барьере Шоттки возникает за счет основных носителей заряда: электронов. По этой причине диоды с барьером Шоттки являются быстродействующими устройствами, поскольку в них отсутствуют процессы рекомбинации и диффузии. Асимметрия вольт-амперной характеристики барьера Шоттки типична для барьерных структур. Зависимость тока от напряжения в таких структурах связана с изменением количества носителей, участвующих в процессах переноса заряда. Роль внешнего напряжения заключается в изменении количества электронов, переходящих от одной части барьерной структуры к другой.

Основные диоды Шоттки, которые встречаются в блоках питания

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

Существуют и современные сильноточные бытовые диодные сборки. Вот их обозначения и внутренняя схема:

Высоковольтные силовые диоды Шоттки до 1200 В

Хотя предпочтительнее использовать диоды Шоттки в низковольтных выпрямителях мощности с выходными напряжениями в пару десятков вольт, при высоких частотах переключения.

Маркировка диода Код маркировки Количество диодов Обратное напряжение Прямой ток Время гонки Емкость диода Корпус диода Характеристики сборки диода Заказ на складе

BAT54C

Ww1

2 шоттки

30 В

200 мА

5 нс

10 пФ

SOT23

BAT54CW

43 год

2 Шоттки

30 В

200 мА

5 нс

10 пФ

SOT323

BAT54S

WV4

2 шоттки

30 В

200 мА

5 нс

10 пФ

SOT23

BAT54SW

44

2 Шоттки

30 В

200 мА

5нс

10 пФ

SOT323

Достоинства и недостатки

У таких стабилитронов есть два таких преимущества, оба из которых связаны с низким падением напряжения:

• Низкий уровень шума. Поэтому такие диоды подходят для аналоговых вторичных источников питания.
• Экономический. В среднем потери напряжения в три раза меньше, чем у других диодов.

Единственный недостаток — он быстрее выходит из строя при воздействии обратного тока. Когда схема начинает работать со сбоями и ток течет в обратном направлении (а диод, помните, является односторонним проводящим элементом), Шоттки менее стабилен, чем обычные диодные элементы.

Старая система обозначений

В соответствии с системой обозначений, разработанной до 1964 г., сокращенное обозначение диодов состояло из двух или трех элементов.

Первый элемент буквенный, D — диод.

Второй элемент — это номер, соответствующий типу диода: 1… 100 — точечный германий, 101… 200 — точечный кремний, 201… 300 — планарный кремний, 801… 900 — стабилитроны, 901… 950 — варикапы, 1001… 1100 — полюса выпрямителя. Третий элемент — это буква, обозначающая тип устройства. Этот элемент может отсутствовать, если нет диодных разновидностей.

В настоящее время существует система обозначений, соответствующая ГОСТ 10862-72. В новой, как и в старой системе, принято следующее подразделение на группы по предельной (граничной) частоте усиления (передачи тока) в:

• низкочастотный бас (до 3 МГц),
• среднечастотный диапазон средних частот (от 3 до 30 МГц),
• высокочастотные КВ (более 30 МГц),
• сВЧ очень высокой частоты;

Для рассеивания мощности:

• малая мощность (до 0,3 Вт),
• средняя мощность (от 0,3 до 1,5 Вт),
• большая мощность (более 1,5 Вт

Диоды Шоттки в блоках питания

В системных блоках питания диоды Шоттки используются для выпрямления тока каналов + 3,3 В и + 5 В, а, как известно, величина выходных токов этих каналов составляет десятки ампер, что приводит к необходимости снимать очень серьезно относятся к производительности выпрямителей и сокращают их потери энергии. Решение этих проблем позволяет значительно повысить эффективность источников питания и повысить надежность силовых транзисторов первичной части источника питания.

Следовательно, для уменьшения динамических коммутационных потерь и исключения режима короткого замыкания при переключении в более высоких токовых каналах (+ 3,3 В и + 5 В), где эти потери наиболее значительны, в качестве выпрямительных элементов используются диоды Шоттки. Использование диодов Шоттки в этих каналах обусловлено следующими соображениями:

• Диод Шоттки — практически инерционное устройство с очень малым временем восстановления обратного сопротивления, что приводит к уменьшению обратного вторичного тока и уменьшению пускового тока через коллекторы силовых транзисторов первичной части в момент времени переключения диода. Это значительно снижает нагрузку на силовые транзисторы и, как следствие, увеличивает надежность блока питания.
• Прямое падение напряжения на диоде Шоки также очень мало, что при токе 15-30 А дает значительный выигрыш в эффективности.

Поскольку в современных источниках питания канал напряжения +12 В становится очень мощным, использование диодов Шоттки в этом канале также даст заметный энергетический эффект, но их использование в канале +12 В нецелесообразно. Это связано с тем, что при обратном напряжении больше 50 В (а в канале + 12 В обратное напряжение может достигать 60 В) диоды Шоттки начинают плохо переключаться (из-за возникновения слишком больших обратных токов утечки и значительных), что приводит к потере всех преимуществ их применения. Поэтому в канале +12 В используются быстродействующие кремниевые импульсные диоды.

Диодные устройства.

Хотя промышленность сейчас производит диоды Шоттки с большим обратным напряжением, их использование в источниках питания считается непрактичным по разным причинам, в том числе по экономическим причинам. Но из любого правила есть исключения, поэтому в отдельных блоках питания можно найти группы диодов Шоттки в каналах +12 В. В источниках питания современных компьютерных систем диоды Шоттки, как правило, представляют собой диодные группы из двух диодов (диодные полумосты), что однозначно увеличивает технологичность и компактность блоков питания, а также улучшает условия охлаждения диодов. Использование одиночных диодов, а не групп диодов теперь является показателем низкого качества источника питания.

Полупроводники Шоттки в современном мире

Диоды Шоттки получили широкую популярность и распространение во всех сферах современной жизни, особенно в электронике. Их можно встретить как сдвоенные выпрямительные диоды, в которых два полупроводника установлены в одном корпусе, а концы анодов или катодов соединены между собой, так и простые, даже очень маленькие (например, они очень часто встречаются в мелкие электрические детали).

Этот полупроводник чаще всего используется в импульсных источниках питания в бытовой технике, что значительно снижает потери и улучшает тепловую работу. Кроме того, эти электронные элементы используются в транзисторах в качестве выпрямителей тока и в таких специальных диодах, которые используются для объединения параллельных источников питания.

Диод Шоттки в ВЧ цепях

Диоды Шоттки также имеют высокую скорость переключения. Это означает, что мы можем использовать их в высокочастотных цепях (RF.

Далее возьмем частотный генератор и установим синусоидальную частоту 60 Гц

Возьмем диод 1N4007 и диод Шоттки 1N5817. Подключим их по простой схеме однополупериодного выпрямителя

и мы снимем с них показания

Как видите, они оба отлично справляются с выпрямлением сигнала 60 Гц.

Но что будет, если мы увеличим частоту до 300 кГц?

Ой! Диод Шоттки более-менее справляется со своей задачей, чего нельзя сказать о простом диоде 1N4007. Простой диод не справляется со своей задачей не пропускать обратный ток, поэтому на осциллограмме мы видим отрицательный пик

Итак, можно сделать вывод: диоды Шоттки рекомендованы для использования в ВЧ схемах.

Как устроен диод Шоттки

В состав элементов входят несколько частей:

• эпитаксиальный слой;
• субстрат;
• предохранительное кольцо;
• металлическая пленка;
• барьер;
• внешний контакт.

Основание, как правило, делается из кремния или арсенида галлия, но если необходимо обеспечить схему с высокой устойчивостью к перепадам температуры, используется германий. В качестве материала для напыления используются палладий, серебро, платина, вольфрам, алюминий или золото. Интересно, что тыльная сторона полупроводника сильно легирована. Уровень сплава и тип металла влияют на качество правки.

Принцип действия основан на характеристиках шлагбаума. В полупроводнике в области контакта 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:

• маленький;
• средний;
• высокий.

По конструктивным особенностям бывают типы для поверхностного или объемного монтажа, а также модули и аналогичные выпрямители. При выборе комплектующих выпрямителя необходимо обращать внимание на показатели тока и напряжения, а также на материал конструкции и способ монтажа. Также существует 3 варианта диодных групп: модели с общим анодом, элементы с удвоением и тремя проводниками, а также разновидности, имеющие выход с общего катода. Для всех типов существует допустимое ограничение обратного напряжения 1200 вольт.

Диод Шоттки отличается от обычных кремниевых диодов

Диод Шоттки состоит из кремния (Si), арсенида галлия (GaAs) и, реже, германия (Ge). Металл в сочетании с полупроводником определяет многие параметры диода. С этим металлом возможно нанесение золота (Au), алладио (Pd), платины (Pt), вольфрама (W) на полупроводники.

Также, как и обычный диод, соединение полупроводник-металл имеет одностороннюю проводимость с рядом положительных и отрицательных качеств.

Вольт-амперная характеристика диода Шоттки

Вольт-амперная характеристика диода Шоттки отличается от обычного полупроводника 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 составляет 0,7 В. Правда, небольшое падение напряжения имеют только устройства с низким напряжением пробоя — до 100 В. Для самых мощных это падение ненамного меньше, чем у кремния.
2. Высокая производительность. То есть быстро меняет свой статус. Переход из открытого состояния в закрытое и наоборот происходит за очень короткое время и определяется только пропускной способностью барьера. Они используются в системах переключения, где важна скорость реакции.

Что такое диод Шоттки и как он обозначен на схеме

У них тоже есть недостатки. С повышением температуры их обратный ток значительно увеличивается.

Второй недостаток — при превышении максимально допустимого обратного напряжения происходит фатальный отказ. То есть устройство не работает. Есть еще один недостаток — небольшое прямое падение напряжения только у диодов Шоттки с низким напряжением пробоя (до сотен вольт). Варианты с более высоким напряжением имеют потери, сравнимые с кремниевыми.

Предисловие

Я живу в сельской местности, и здесь бывают временные перерывы, особенно летом. Минимальное время на восстановление подачи — 1 час, среднее — 3-4 часа, если аварийная бригада ничем не занята. Поэтому по случаю ремонта несколько лет назад сделал в квартире дополнительную разводку линий 12В для аварийного и аварийного освещения, а также питания встроенных в розетки зарядных устройств USB. Изначально в качестве резервного источника питания я использовал BIRP на 6 А, который мне достался по невысокой цене, и две батареи на 7 А / ч в нем. В общем, этого было достаточно, чтобы дождаться восстановления электричества. Но аппетит пришел с едой, добавили светодиодное освещение, видеомагнитофон, роутер-шмоутер… И все это уже прошло BIRP, что было неудобно. Более того, аккумуляторы AGM очень неохотно обеспечивали высокий ток, и их хватило чуть более чем на год. А учитывая рост их стоимости, стало вообще грустно.

Маркировка и схема диода Шоттки

Схема выглядит почти как стандартный полупроводниковый диод, но есть некоторые отличия.

В маркировке используется серия символов, они всегда указываются сбоку на товаре. Используются международные стандарты, но маркировка может отличаться в зависимости от производителя.

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

Конструкция

Диод Шоттки отличается от обычных диодов своей конструкцией, в которой используется металлический полупроводник, а не pn переход. Понятно, что свойства здесь другие, а значит, и характеристики должны быть другими.

Действительно, полупроводниковый металл имеет следующие параметры:

• Ток утечки имеет большое значение;
• Низкое падение напряжения на переходе при прямом включении;
• Он очень быстро заряжает заряд, так как у него низкий заряд.

Диод Шоттки изготовлен из таких материалов, как арсенид галлия, кремний; гораздо реже встречается, но тоже можно — германий. Выбор материала зависит от свойств, которые необходимо получить, однако в любом случае максимальное обратное напряжение, для которого могут быть изготовлены эти полупроводники, составляет не более 1200 вольт — это выпрямители наивысшего напряжения. Однако на практике они гораздо чаще используются при более низком напряжении — 3, 5, 10 вольт.

Это означает двойной элемент: два диода в корпусе с общим анодом или катодом, поэтому элемент имеет три проводника. Источники питания используют такие конструкции с общим катодом; их удобно использовать в выпрямительных схемах. Часто на схемах наносится маркировка обычного диода, но в описании указано, что это Шоттки, поэтому нужно быть осторожным.

Диодные сборки с барьером Шоттки бывают трех типов:

• тип 1 — с общим катодом;
• тип 2 — с общим анодом;
• тип 3 — по схеме удвоения.

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

Но есть и недостатки. Дело в том, что небольшое падение напряжения (0,2-0,4 В) в таких диодах проявляется при малых напряжениях, как правило, 50-60 вольт. При более высоком значении они ведут себя как обычные диоды. Но с точки зрения тока эта схема показывает отличные результаты, потому что часто необходимо, особенно в силовых цепях, в силовых модулях, чтобы рабочий ток полупроводников был не менее 10А.

Еще один большой недостаток: для этих устройств обратный ток не может быть превышен ни на мгновение. Они сразу выходят из строя, а кремниевые диоды, если их температура не была превышена, восстанавливают свои свойства.

Но есть еще больше позитива. Помимо низкого падения напряжения, диод Шоттки имеет низкое значение емкости перехода. Как известно: чем меньше емкость, тем выше частота. Такой диод нашел применение в коммутации источников питания, выпрямителей и других схем с частотами в несколько сотен килогерц.

Вольт-амперная характеристика светодиода

ВАХ такого диода несимметрична. При приложении прямого напряжения видно, что ток растет экспоненциально и, наоборот, ток не зависит от напряжения.

Все это можно объяснить, если знать, что принцип работы этого полупроводника основан на движении основных векторов — электронов. По той же причине эти устройства настолько быстродействующие: в них отсутствуют процессы рекомбинации, присущие устройствам с pn-переходами. Для всех устройств с барьерной структурой ВАХ по своей природе асимметрична, поскольку именно количество носителей электрического заряда определяет зависимость тока от напряжения.

Использование на практике

Выпрямители Шоттки используются в импульсных источниках питания, стабилизаторах напряжения, импульсных выпрямителях. Самый требовательный ток — 10 А и более — 3,3 и 5 вольт. Именно в таких вторичных цепях питания чаще всего используются устройства Шоттки. Для улучшения значений тока их включают вместе по схеме с общим анодом или катодом. Если каждый из двойных диодов составляет 10 ампер, достигается значительный запас прочности.

Одна из самых частых поломок импульсных силовых модулей — выход из строя самих этих диодов. Обычно они полностью проколоты или негерметичны. В обоих случаях необходимо заменить вышедший из строя диод, затем проверить силовые транзисторы мультиметром и измерить напряжение питания.

Обратный ток утечки

Но поскольку диоды Шоттки настолько красивы, почему бы не использовать их везде? Почему мы до сих пор используем простые диоды?

Если мы подключим диод в обратном направлении, он заблокирует прохождение электрического тока. Это правда, но не совсем. Через диод все равно будет течь очень небольшой ток. В некоторых случаях это не учитывается. Этот небольшой ток называется током обратной утечки. По-английски это звучит как обратный ток утечки.

Применение диодов Шоттки

Компоненты активно используются в составе различных устройств и оборудования:

• компьютерная техника и бытовая электроника;
• высокочастотные силовые выпрямители;
• солнечные батареи и приемники излучения;
• радио и телеаппаратура;
• усилители звука и МОП-транзисторы;
• стабилизаторы и блок питания.

Продукция используется везде, где требуется минимальное прямое падение напряжения. Популярность обусловлена ​​преимуществами диодов Шоттки, которые позволяют восстанавливать обратное сопротивление электрического тока, стабилизировать напряжение, поглощать излучение, а также повышать КПД оконечных устройств.

Несмотря на достоинства, у таких устройств есть недостатки. Но их всего два:

• в случае повышения температуры фиксируется значительное увеличение обратного тока;
• разрыв необратим при кратковременном превышении критического напряжения.

С диодами этого типа могут возникать три основных отказа: обрыв цепи, неисправность и утечка (наиболее трудно выявить). Диагностика проводится с помощью универсального тестера (мультиметра). Для проверки потребуется пайка и измерение обратного сопротивления для получения точных результатов. При использовании стандартного тестера необходимо учитывать указанный электрический ток.

Особенности и принцип работы диода Шоттки

Если есть, нужно их достать и заменить на новый полупроводник, решив проблемы самостоятельно, но лучше обратиться за помощью к профессионалам. Для всех устройств с барьерной структурой ВАХ по своей природе асимметрична, поскольку именно количество носителей электрического заряда определяет зависимость тока от напряжения.

Учтите их: если в полупроводниковом элементе происходит отказ, он просто перестает держать ток и становится проводником.

Как видите, электроника не стоит на месте, и дальнейшие возможности использования высокоскоростных устройств будут только увеличиваться, что позволит разрабатывать новые, более сложные системы.

Двигаясь дальше, диод Шоттки ведет себя как обычный кремниевый выпрямительный диод. Однако очевидным недостатком является большой процент обратного тока. Обычно они полностью проколоты или негерметичны.

Еще по теме: Правила прокладки кабеля в разрезе грунта

Отличие от других полупроводников

Двойной диод состоит из двух диодов, установленных в общем корпусе. Чаще всего на принципиальных схемах просто опускается сложное графическое представление катода, а диод Шоттки представлен как обычный диод.

Понравилась статья? Чаще всего выбирают кремний, можно использовать арсенид галлия.

Миниатюризация

С развитием микроэлектроники стали широко применяться специальные микросхемы, однокристальные микропроцессоры. Все это не исключает использования навесных элементов. Однако использование для этой цели радиоэлементов обычных размеров сводит на нет всю идею миниатюризации в целом. Поэтому были разработаны безрамные элементы — компоненты smd, которые в 10 и более раз меньше обычных деталей. ВАХ таких компонентов не отличается от ВАХ обычных устройств, а их малые габариты позволяют использовать эти запчасти в различных микросборках.

Компоненты SMD доступны в разных размерах. Для ручной пайки подходят smd размера 1206. Они имеют размер 3,2 на 1,6 мм, что позволяет их паять самостоятельно. Остальные smd элементы более миниатюрные, собираются на заводе на специальном оборудовании, и их невозможно сварить самостоятельно, в домашних условиях.

Принцип работы smd-компонента также не отличается от своего большого аналога, и если, например, рассматривать ВАХ диода, то он одинаково подойдет для полупроводников любого размера. Номинальные токи колеблются от 1 до 10 ампер. Маркировка на корпусе часто состоит из цифрового кода, расшифровка которого приведена в специальных таблицах. Проверить их на пригодность можно тестером, как и большие аналоги.

Как маркируется диод Шоттки и обозначается на схемах

Часто диод Шоттки на схеме обозначается как обычный диод, а дополнительная информация о типе компонента указывается в технических характеристиках.

Как правило, маркировка диода Шоттки представляет собой набор символов, нанесенных на корпус изделия в соответствии с международными стандартами. Маркировка может отличаться в зависимости от страны производства. В любом случае код можно расшифровать с помощью радиотехнических справочников.

При необходимости можно заменить штатный диод на аналогичный прибор с перегородкой — главное, чтобы параметры тока и напряжения совпадали. Но категорически не рекомендуется монтировать вместо заградительного аналога классическое изделие, так как оно быстро выйдет из строя из-за перегрева. Опытные радиотехники могут подобрать элемент с запасом мощности, проанализировав всю схему.

Условное обозначение и характеристики

На схеме диод Шоттки имеет специальное обозначение. Отличие от обычного в том, что перекладина на треугольнике имеет загнутые края. Не один, как стабилитрон, а оба. И эти края загибаются в разные стороны. На рисунке показано обозначение по ГОСТу.

Об особенностях мы уже говорили. Это три основных параметра:

• Падение напряжения при прямом переходе. Для диодов Шоттки он ниже, чем у обычных кремневых диодов. При отключающей способности до 100 В она будет порядка 0,2-0,4 В (для кремния в среднем 0,6-07 В).
• Падение напряжения. Нормальное значение — до 200 В, но есть и изделия с напряжением выше 1000 вольт.
• Параметры популярной серии диодов Шоттки 1N58**
• Обратный ток. В нормальных условиях (до 20 ° С) он не слишком большой — около 0,05 мА, но при повышении температуры резко увеличивается.

Указанные параметры являются средними. Идет довольно серьезный побег, и для каждого случая вы можете выбрать необходимые характеристики по каждой из точек. Иногда важен и такой параметр, как скорость переключения (скорость).

27. Вертикальная структура транзистора Шоттки.

Наиболее распространены транзисторы с вертикальной структурой, в которых все проводники областей транзистора находятся в одной плоскости на поверхности подложки, такая структура называется планарной.

Для ускорения процесса накопления и реабсорбции неосновных носителей заряда рекомендуется ограничить их накопление. Этого можно добиться, отклонив коллекторный переход транзистора с помощью диода Шоттки, то есть диода с выпрямительным электрическим переходом между металлом и полупроводником.

Иногда графически обозначить этот элемент на принципиальных схемах сложно, он нарисован как обычный диод, а тип дополнительно указывается в технических характеристиках.

Обратное напряжение диода Шоттки

Итак, как вы помните, диод пропускает электрический ток только в одном направлении, а в другом направлении он блокирует прохождение электрического тока до критического значения, называемого обратным напряжением диода.

Плюсы и минусы

При работе с устройствами, в состав которых входит диод Шоттки, следует учитывать их положительные и отрицательные стороны. Если подключить его как элемент электрической цепи, он будет отлично держать ток, не допуская его больших потерь.

К тому же металлическая преграда имеет минимальную пропускную способность. Это значительно увеличивает срок службы и срок службы самого диода. Падение напряжения при использовании минимально, а действие происходит очень быстро — вам просто нужно установить соединение.

Однако очевидным недостатком является большой процент обратного тока. Поскольку многие электроприборы очень чувствительны, нередко небольшое превышение показателя, всего несколько десятков, приводит к безвозвратному отключению устройства. Кроме того, при небрежной проверке напряжения полупроводника может возникнуть утечка в самом диоде.

Тестирование и взаимозаменяемость

Вы можете управлять выпрямителями Шоттки так же, как и обычными полупроводниками, поскольку они имеют схожие характеристики. Надо мультиметром прозвонить в обе стороны — он должен показать себя так же, как и обычный диод — анод-катод, при этом потерь быть не должно. Если он показывает даже незначительное сопротивление — 2-10 кОм, это уже повод для подозрений.

Проверка диода Шоттки мультиметром

Диод с общим анодом или катодом можно тестировать как два обычных полупроводника, соединенных вместе. Например, если анод обычный, это будет одна из трех ножек. На анод ставим щуп-тестер, остальные ножки разные диоды, на них ставится еще щуп.

Могу ли я заменить его на другой тип? В некоторых случаях диоды Шоттки заменяют обычными германиевыми диодами. Например, D305 при токе 10 ампер давал падение всего на 0,3 вольта, а при токах 2–3 ампера их обычно можно установить без радиаторов. Но главная цель установки Шоттки — это не маленькая капля, а малая мощность, поэтому заменить ее не всегда получится.

Как видите, электроника не стоит на месте, и дальнейшие возможности использования высокоскоростных устройств будут только увеличиваться, что позволит разрабатывать новые, более сложные системы.