Sb3040Pt характеристики на русском. Диод Шоттки SB340: характеристики, применение и особенности

Какие основные характеристики имеет диод Шоттки SB340. Где применяются диоды Шоттки. В чем преимущества и недостатки диодов Шоттки по сравнению с обычными диодами. Какие есть аналоги SB340.

Содержание

Что такое диод Шоттки SB340 и его ключевые характеристики

Диод Шоттки SB340 — это мощный кремниевый полупроводниковый прибор, обладающий рядом важных технических параметров:

Максимальное обратное напряжение: 40 В
Максимальный прямой ток: 3 А
Прямое падение напряжения: до 0,49 В
Обратный ток утечки: от 0,5 до 20 мА
Рабочая температура кристалла: от -65°C до +125°C
Температура хранения: от -65°C до +150°C

Диод выпускается в миниатюрном пластиковом корпусе DO-201AD черного цвета. Выводы имеют покрытие из чистого олова, что соответствует требованиям экологического стандарта RoHS.

Особенности и преимущества диодов Шоттки

Диоды Шоттки имеют ряд важных преимуществ по сравнению с обычными полупроводниковыми диодами:

Низкое прямое падение напряжения (0,3-0,5 В против 0,7-1,0 В у обычных диодов)

Высокая скорость переключения, что позволяет работать на частотах до нескольких МГц
Меньшие потери мощности и нагрев при прямом включении
Возможность работы с большими прямыми токами

Какие преимущества дает низкое прямое падение напряжения? Это снижает потери мощности на диоде и его нагрев при прямом включении. Например, при токе 1 А потери на диоде Шоттки составят около 0,4 Вт, а на обычном диоде — около 0,8 Вт.

Области применения диодов Шоттки SB340

Благодаря своим характеристикам, диоды Шоттки SB340 находят широкое применение в различных электронных устройствах:

Импульсные источники питания
DC/DC преобразователи напряжения
Выпрямители в цепях с высокой частотой
Защита от обратной полярности
Солнечные инверторы
Зарядные устройства

Почему диоды Шоттки так эффективны в импульсных источниках питания? Их высокое быстродействие позволяет работать на частотах до нескольких МГц, а низкое прямое падение напряжения снижает потери и повышает КПД преобразователей.

Сравнение диодов Шоттки с обычными полупроводниковыми диодами

Чтобы лучше понять особенности диодов Шоттки, проведем их сравнение с обычными диодами:

Параметр	Диод Шоттки	Обычный диод
Прямое падение напряжения	0,3-0,5 В	0,7-1,0 В
Максимальная рабочая частота	До нескольких МГц	До сотен кГц
Обратный ток утечки	Выше	Ниже
Максимальное обратное напряжение	До 100 В	До 1000 В и выше

Как видно из таблицы, диоды Шоттки превосходят обычные диоды по скорости работы и прямому падению напряжения, но уступают по обратному напряжению и току утечки.

Ограничения и недостатки диодов Шоттки

Несмотря на множество преимуществ, диоды Шоттки имеют ряд ограничений:

Более высокий обратный ток утечки, особенно при повышенных температурах
Меньшее максимальное обратное напряжение (обычно до 100 В)
Большая чувствительность к статическому электричеству
Более высокая стоимость по сравнению с обычными диодами

Как высокий обратный ток утечки влияет на работу устройств? В некоторых схемах, например в пиковых детекторах, даже небольшой обратный ток может привести к ошибкам в работе. Поэтому выбор между диодом Шоттки и обычным диодом зависит от конкретного применения.

Аналоги и замены диода SB340

При необходимости замены диода SB340 можно рассмотреть следующие аналоги:

1N5822 (STMicroelectronics)
MBR340 (ON Semiconductor)
VS-31DQ04 (Vishay)
SR360, SR306, SB360 (различные производители)

КДШ2103А-5 (отечественный аналог)

При выборе аналога важно учитывать не только основные параметры (прямой ток, обратное напряжение), но и такие характеристики как прямое падение напряжения, обратный ток утечки, максимальная рабочая частота.

Особенности монтажа и эксплуатации диодов Шоттки

При работе с диодами Шоттки следует учитывать некоторые особенности:

Чувствительность к статическому электричеству требует соблюдения мер антистатической защиты при монтаже
Необходимо обеспечить хороший теплоотвод, особенно при работе с большими токами
Следует учитывать рост обратного тока утечки при повышении температуры
При последовательном соединении диодов нужно использовать шунтирующие резисторы для выравнивания напряжений

Как обеспечить надежную работу диода Шоттки при высоких температурах? Важно правильно рассчитать тепловой режим, использовать радиаторы при необходимости и не превышать максимальную рабочую температуру, указанную в документации.

Тестирование и проверка диодов Шоттки

Для проверки исправности диода Шоттки можно использовать следующие методы:

Измерение прямого падения напряжения при заданном токе
Измерение обратного тока утечки при заданном напряжении

Проверка максимального обратного напряжения (с ограничением по току)
Тестирование на высоких частотах (для специализированных применений)

Какие значения считаются нормальными при проверке диода Шоттки? Прямое падение напряжения должно соответствовать значению из документации (обычно 0,3-0,5 В при номинальном токе). Обратный ток утечки не должен превышать максимально допустимого значения, указанного производителем.

Перспективы развития технологии диодов Шоттки

Технология диодов Шоттки продолжает развиваться в нескольких направлениях:

Повышение максимального обратного напряжения
Снижение обратного тока утечки
Улучшение температурной стабильности характеристик
Уменьшение паразитных емкостей для работы на более высоких частотах
Разработка новых материалов для барьера Шоттки

Какие инновации ожидаются в области диодов Шоттки? Одним из перспективных направлений является использование карбида кремния (SiC) в качестве полупроводника. Это позволит создать диоды с еще меньшим прямым падением напряжения и способные работать при более высоких температурах и напряжениях.

В заключение стоит отметить, что диоды Шоттки, такие как SB340, являются важным компонентом современной электроники. Их уникальные характеристики делают их незаменимыми во многих приложениях, особенно в высокочастотных и высокоэффективных схемах. Правильный выбор и применение диодов Шоттки позволяет существенно улучшить параметры электронных устройств.

Диод SB340 характеристики, datasheet, аналоги, описание русском

Если смотреть на характеристики диода Шоттки SB340 – то можно сделать вывод, что это мощное кремниевое устройство, имеющий неплохие по современным меркам технические параметры, производимый с применением новейших бессвинцовых технологий. Способен работать с прямым током до 3 А. Падение напряжения на переходе не превышает 0,49 В. Низкая стоимость, возможность работы в высокочастотных цепях и термостойкость делают его незаменимым для использования в низковольтных высокочастотных преобразователях напряжения, повышающих и понижающих DC/DC-конверторах, а также в качестве защиты от неправильной полярности.

Более технологичный диод SB340 был выпущен взамен устаревшего VS-31DQ04 (IRF). В настоящее время его производят многие компании, однако в России он наиболее распространен под брэндом американской Vishay. Поэтому именно он будет рассмотрен в данной статье.

Содержание

Цоколевка
Бессвинцовые свойства
Основные технические характеристики
Аналоги
Производители

Цоколевка

SB340 выпускается в современном миниатюрном корпусе DO-201AD черного цвета. Материал пластиковой упаковки удовлетворяет требованиям европейского экологического стандарта «RoHS» и классу горючести UL94-V0. Имеет два вывода с матовым покрытием (matte tin) из чистого олова (Sn), с возможностью монтажа в отверстия. Сероватой полоской обозначена сторона катода.

Бессвинцовые свойства

SB340 соответствует классу 1А международного стандарта JEDEC JESD 201. Данная характеристика относит его к потребительским товарам и определяется защищенность от паразитной коррозии олова (образованию вискеров) на выводах при эксплуатации. На это также указывают символы «Е3», в самом начале технического описания.

Перечеркнутыми буквами «Pb», обозначено отсутствие в электронных компонентах свинца в покрытии выводов.

Как известно, применение экологических норм снижает устойчивость полупроводниковых приборов к воздействию внешних факторов окружающей среды, особенно при резких перепадах температур. Недостатком образования вискеров страдают все изделия, сделанные по бессвенцовым технологиям с использованием чистого олова (Sn). Рядовые потребители с этим явлением практически не встречаются, поэтому не обращают внимание на самый низкий класс соответствия по стандарту JESD 201 — 1А. Для решения повседневных задач его достаточно, а с применением свинцового припоя проблема становится вовсе не актуальной.

Несмотря на это, производители стараются в какой-то степени нивелировать негативные последствия применения безсвинцовых технологий при производстве и постоянно совершенствуют свою продукцию следуя требованиям того же JEDEC. Одним из таких способов является проведение тестов паяемости J-STD-002 и JESD 22-B102, которым SB340 от Vishay соответствует.

Требование Евросоюза «RoHS» не допускает распространение электронных компонентов содержащих свинец на своей территории и в Китае.

Соответствию требований экологических норм для своей продукции придерживаются не все компании-производители. Тем более, что в России нет жестких требований их применения. Для получения более подробной информации смотрите даташит от изготовителя устройства.

Основные технические характеристики

Две последние цифры в обозначении диода SB340 указывают на максимальное обратное напряжение, которое он способен выдержать — 40 В. Ток утечки при повышении температуры может достигать 20 мА. Если сравнивать с обычными диодами, в аналогичном корпусе, то эти значения не впечатляют, но для устройства Шоттки является вполне приемлемыми. Его выбирают из-за способности работать в высокочастотных цепях с частотой до 1 МГц, c минимально возможной электрической ёмкостью перехода 80 пФ. А с подобными задачами он справляется значительно лучше выпрямительного собрата, который не может работать на больших скоростях.

Рассмотрим подробнее основные параметры диода sb340, к ним относятся:

предельное обратное напряжение — до 40 В;
падение на переходе при прямом включении – до 0,49 В;
максимальный ток утечки – от 0,5 до 20 мА;
прямой ток — до 3 А;
температура: кристалла – от -65 до +125^oС;
хранения — от -65 до +150^oС.

Аналоги

Основными аналогами и конкурентами SB340, с которыми его постоянно сравнивают, являются кремниевые диоды Шоттки: 1N5822 (STM), MBR340G(ON Semiconductor), VS-31DQ04 (Vishay). Последний в настоящее время достаточно дорогая альтернатива. В качестве замены можно также рассмотреть: SR360, SR306, SB360 различных китайский компаний. Среди отечественных, похожим по своим параметрам считается КДШ2103А-5 (ОАО «Интеграл» Филиал «Транзистор»).

Производители

Скачать техническое описание (datasheet) на SB340 от производителей можно по ссылке, кликнув по наименованию компании:

Vishay General Semiconductor;
Fairchild;
On Semiconductor;
Unisonic Technologies;
Diodes Incorporated.

Диод Шоттки — Характеристики, особенности и применение

Что такое диод Шоттки

Диод Шоттки относится к семейству диодов. Выглядит он почти также, как и его собратья, но есть небольшие отличия.

Простой диод выглядит на схемах вот так:

обозначение диода на схеме

Стабилитрон уже обозначается, как диод с «кепочкой»

обозначение стабилитрона на схеме

Диод Шоттки имеет две «кепочки»

обозначение диода шоттки на схеме

Чтобы проще запомнить, можно добавить голову и ножки и представить себе человечка, танцующего ламбаду)

Обратное напряжение диода Шоттки

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

Это значение можно найти в даташите

обратное напряжение диода

Для каждой марки диода оно разное

Если превысить это значение, то произойдет пробой, и диод выйдет из строя.

Падение напряжения на диоде Шоттки

Если же подать прямой ток на диод, то на диоде будет «оседать» напряжение. Это падение напряжения называется прямым падением напряжения на диоде. В даташитах обозначается как V_f, то есть Voltage drop.

прямое падение напряжения на диоде

Если пропустить через такой диод прямой ток, то мощность, которая будет на нем рассеиваться, будет определяться формулой:

где

P — мощность, Вт

V_f — прямое падение напряжение на диоде, В

I — сила тока через диод, А

Поэтому, одним из главных преимуществ диода Шоттки является то, что его прямое падение напряжения намного меньше, чем у простого диода. Следовательно, он будет меньше рассеивать тепло, или простым языком, меньше нагреваться.

Давайте рассмотрим один из примеров. Возьмем диод 1N4007. Его прямое падение напряжения составляет 0,83 Вольт, что типично для простого полупроводникового диода.

падение напряжение на диоде в прямом включении

В настоящий момент через него проходит сила тока, равная 0,5 А. Давайте рассчитаем его рассеиваемую мощность в данный момент. P=0,83 x 0,5 = 0,415 Вт.

Если рассмотреть этот случай через тепловизор, то можно увидеть, что его температура корпуса составила 54,4 градуса по Цельсию.

Теперь давайте проведем тот же самый эксперимент с диодом Шоттки 1N5817. Как вы видите, его прямое падение напряжения составило примерно 0,35 В.

падение напряжения на диоде Шоттки при прямом включении

При прохождении силы тока через диод Шоттки в 0,5 А, мы получим рассеиваемую мощность P=0,5 x 0,35 = 0,175 Вт. При этом тепловизор нам покажет, что температура корпуса уже будет 38,2 градуса.

Следовательно, Шоттки намного эффективнее, чем простой полупроводниковый диод в плане пропускания через себя прямого тока, так как он обладает меньшим падением напряжения, а следовательно, меньше рассеивает тепло в окружающее пространство и меньше нагревается.

Прямое падение напряжения можно также посмотреть и в даташитах. Например, прямое падение напряжения на диоде Шоттки 1N5817 можно найти из графика зависимости прямого тока от падения напряжения на диоде Шоттки

график зависимости прямого тока от напряжения

В нашем случае если следовать графо-аналитическому способу, то мы как раз получаем значение 0,35 В

Диод Шоттки в ВЧ цепях

Также диоды Шоттки обладают быстрой скоростью переключения. Это значит, что мы можем использовать их в высокочастотных (ВЧ) цепях.

Итак, возьмем генератор частоты и выставим синус частотой в 60 Гц

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

и будем снимать с них показания

Как вы видите, оба они прекрасно справляются со своей задачей по выпрямлению сигнала на частоте в 60 Гц.

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

Ого! Диод Шоттки более-менее справляется со своей задачей, что нельзя сказать о простом диоде 1N4007. Простой диод не может справиться со своей задачей не пропускать обратный ток, поэтому на осциллограмме мы видим отрицательный выброс

Отсюда можно сделать вывод: диоды Шоттки рекомендуется использовать в ВЧ цепях.

Обратный ток утечки

Но раз уж диоды Шоттки такие крутые, то почему бы их не использовать везде? Почему мы до сих пор используем простые диоды?

Если мы подключим диод в обратном направлении, то он будет блокировать прохождение электрического тока. Это верно, но не совсем. Очень маленький ток все равно будет проходить через диод. В некоторых случаях это не принимают во внимание. Этот маленький ток называется обратным током утечки. На английский манер это звучит как reverse leakage current.

Он очень мал, но имеет место быть.

Проведем простой опыт. Возьмем лабораторный блок питания, выставим на нем 19 В и подадим это напряжение на диод в обратном направлении

Замеряем ток утечки

обратный ток утечки диода

Как вы видите, его значение составляет 0,1 мкА.

Давайте теперь повторим этот же самый опыт с диодом Шоттки

обратный ток утечки диода Шоттки

Ого, уже почти 20 мкА! Ну да, в некоторых случаях это сущие копейки и ими можно пренебречь. Но есть схемы, где все-таки недопустим такой незначительный ток. Например, в схемах пикового детектора

схема пик детектора

В этом случае эти 20 мкА будут весьма значительны.

Но есть также еще один камень преткновения. С увеличением температуры обратный ток утечки возрастает в разы!

зависимость обратного тока утечки от температуры корпуса диода Шоттки

Поэтому, вы не можете использовать Шоттки везде в схемах.

Но и это еще не все. Обратное напряжение для диодов Шоттки в разы меньше, чем для простых выпрямительных диодов. Это можно также увидеть из даташита. Если для диода 1N4007 обратное напряжение составляет 1000 В

То для диода Шоттки 1N5817 это обратное напряжение уже будет составлять всего-то 20 В

Поэтому, если это напряжение превысит значение, которое описано в даташите, мы в итоге получим:

Применение диодов Шоттки

Диоды Шоттки находят достаточно широкое применение.