Справочник по диодам шоттки: Техдокументация «Диоды Шоттки»

Содержание

Все о диодах Шоттки – [ Подробная статья ]

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

Содержание статьи

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

Отличия от обычного диода

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

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

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

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

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

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

Как устроен диод Шоттки

Структура элемента включает в себя несколько частей:

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

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

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

В зависимости от мощности существует несколько типов диодов Шоттки:

  • малый;
  • средний;
  • высокий.

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

Применение диодов Шоттки

Компоненты активно эксплуатируются в составе разных приборов и оборудования:

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

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

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

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

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

Как маркируется диод Шоттки и обозначается на схемах

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

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

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


Была ли статья полезна?

Да

Нет

Оцените статью

Что вам не понравилось?


Другие материалы по теме


Анатолий Мельник

Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.


Диоды Шотки отечественного производства - справочник, таблица

Справочная таблица по характеристикам диодов Шотки отечественного производства, где применяются.

В настоящее время очень популярны импульсные источники питания, так называемые DC-DC или AC-DCконверторы. В выпрямителе вторичного напряжения в них обычно используются диоды Шотки.

Особенности диодов Шотки

Диод Шотки отличается тем, что в нем переход образован контактом полупроводника и металла. Полупроводник - кремний или арсенид галия, а металлический электрод на эпитаксиальный слой полупроводника наносится методом вакуумного испарения.

Диоды Шотки названы в честь немецкого физика В. Шотки, исследовавшего такие структуры в 30-х годах прошлого века.

Преимущества диодов Шотки перед диодами с р-п переходом:

  1. Лучшее выпрямление высокочастотного напряжения.
  2. Значительно меньшее прямое напряжение падения, вследствие чего, меньшая мощность теряется на диоде.
  3. Конструкция позволяет лучше обеспечить отвод тепла от полупроводникового кристалла.
  4. Допускают значительно большую плотность прямого тока.
  5. Практически идеальная прямая ветвь ВАХ, что позволяет использовать диоды Шотки в качестве быстродействующих логарифмических элементов.

Еще одно важное качество диодов Шотки - у них нет эффекта накопления избыточного заряда, нет необходимости и в его рассасывании.

В результате быстродействие диода Шотки значительно выше быстродействия диода на р-п переходе, отсутствует инверсный ток рассасывания. Соответственно снижаются шумы и увеличивается КПД.

Свойство низкого прямого напряжения падения наиболее выражено у относительно низковольтных диодов Шотки, с допустимым обратным напряжением до 40V, при работе на частоте до 500 кГц.

У диодов с большим допустимым обратным напряжением данный эффект выражен хуже, и у диодов с допустимым обратным напряжением более 100V он практически исчезает.

Отрицательной чертой диода Шотки является относительно большой обратный ток, а так же, высокая чувствительность к превышению допустимого обратного напряжения.

Таблица параметров отечественных диодов Шотки

В таблице приведены основные параметры некоторых отечественных диодов Шотки.

  • Іпр - прямой ток,
  • Unp - прямое напряжение падения,
  • Іобр - обратный ток,
  • Uo6p - обратное напряжение.

Данные диоды могут быть исполнены в виде сборок по два диода в одном корпусе с общим катодом. В таком случае, после основной маркировки еще буква «С».

Тип Іпр. (А) Uo6p (V) Unp. (V) Іобр. (mA)
КД238А 7,5 25 0,65 1
КД238Б 7,5 35 0,65 1
КД238В 7,5 45 0,65 1
КД238Г 7,5 50 0,7 1
КД238Д 7,5 60 0,75 1
КД268А 3 25 0,65 1
КД268Б 3 50 0,75 1
КД268В 3 75 0,85 1
КД268Г 3 100 0,85 1
КД268Д 3 150 0,9 1
КД268Е 3 200 0,9 2
КД268Ж 3 250 0,95 2
КД268И 3 300 0,95 2
КД268К 3 350 1 2
КД268Л 3 400 1,1 3
КД269А 5 25 0,65 1
КД269Б 5 50 0,75 1
КД269В 5 75 0,85 1
КД269Г 5 100 0,85 1
КД269Д 5 150 0,9 1
КД269Е 5 200 0,9 2
КД269Ж 5 250 0,95 2
КД269И 5 300 0,95 2
КД269К 5 350 1 3
КД269Л 5 400 1,1 3
КД270А 7,5 25 0,65 1
КД270Б 7,5 50 0,75 1
КД270В 7,5 75 0,85 1
КД270Г
7,5 100 0,85 1
КД270Д 7,5 150 0,9 1
КД270Е 7,5 200 0,9 2
КД270Ж 7,5 250 0,95 2
КД270И 7,5 300 0,95 2
КД270К 7,5 350 1 3
КД270Л 7,5 400 1,1 3
КД271А 10 25 0,65 1
КД271Б 10 50 0,75 1
КД271В 10 75 0,85 1
КД271Г 10 100 0,85 1
КД271Д 10 150 0,9 1
КД271Е 10 200 0,9 2
КД271Ж 10 250 0,95 2
КД271И 10 300 0,95 2
КД271К 10 350 1 3
КД271Л 10 400 1 3
КД272А 15 25 0,65 1
КД272Б 15 50 0,75 1
КД272В 15 75 0,85 1
КД272Г 15 100 0,85 1
КД272Д 15 150 0,9 1
КД272Е 15 200 0,9 2
КД272Ж 15 250 0,95 2
КД272И 15 300 0,95 5
КД272К 15 350 1 5
КД272Л 15 400 1 5
КД 273А 20 25 0,65 1
КД273Б 20 50 0,75 1
КД273В 20 75 0,85 1
КД273Г 20 100 0,85 1
КД273Д 20 150 0,9 1
КД273Е 20 200 0,9 2
КД273Ж 20 250 0,95 2
КД273И 20 300 0,95 5
КД273К 20 350 1 5
КД273Л 20 400 1 5

 

Диоды Шоттки в SMD корпусах Маркировка Характеристики Цены

Мы надеемся, что вся информация, представленная в каталоге, будет полезна и производителям промэлектроники, и сервисным центрам, и радиолюбителям.

Информация по размерам контактных площадок электронных компонентов, применяемых для разработки, сборки и монтажа печатных плат, находится в разделе Печатные платы.

Маломощные диоды Шоттки

Упаковка: В блистр-ленте на катушке диаметром 180 мм по 3000 диодных сборок в SOT323 и по 3000 в корпусе SOT23.

Диоды Шоттки от 1 Ампера

Маркировка диода Шоттки Макс. обратное напряжение Макс. ток Имп. прямой ток Макс. прямое напряжение Максимальный обратный ток Тип корпуса диода Характеристики диода Склад Заказ
SS14 40В 30А 0,5В 0,5мА при 25°С и 50мА при 100°С SMA
SS16 60В 30А 0,7В 0,5мА при 25°С и 50мА при 100°С SMA
S100 100В 30А 0,85В 0,5мА при 25°С и 20мА при 100°С SMA
MS120 200В 30А 0,9В 0,002мА при 25°С и 20мА при 125°С SMA
SR24 40В 50A 0,5В 0,5 мАпри 25°С и 20мА при 100°С SMA
SR26 60В 50A 0,7В 0,5 мАпри 25°С и 20мА при 100°С SMA
SX34 (SK34А) 40В 80А 0,5В 0,2мА при 25°С и 20мА при 100°С SMA
SX36 60В 80А 0,75В 0,1мА при 25°С и 20мА при 100°С SMA
SK34 40В 100А 0,5В 0,5 мА при 25°С и 20мА при 100°С SMC
MB310 (SK39 PanJit) 100В 100А 0,8В 0,05мА при 25°С и 20мА при 100°С SMC
MB510 (SK59 PanJit) 100В 100А 0,8В 0,05мА при 25°С и 10мА при 100°С SMC
SVC10120VB 120В 10А 200А 0,79В 0,010мА TO-277B
Купить
Упаковка: В блистр-ленте на катушке диаметром 330 мм по 5000 диодов Шоттки в TO-277B и MELF, по 3000 в SMC. В блистр-ленте на катушке диаметром 180 мм по 1800 диодов Шоттки в SMA.

Быстрые диоды Шоттки

Упаковка: В блистр-ленте на катушке диаметром 180 мм по 3000 диодов Шоттки в SOD123FL.

Мосты на диодах Шоттки

Упаковка: В блистр-ленте на катушке диаметром 180 мм по 1000 мостов на диодах Шоттки TS140S, TS240S.

Диоды Шоттки широко используются в низковольтных цепях вследствие малого падения на переходе структуры метал-полупроводник. Для работы в цепях с высоким напряжением созданы высоковольтные выпрямительные диоды со структурой, состоящей из двух полупроводников. Сборки из четырех диодов полупроводниковых структур позволяют изготавливать диодные мосты для работы в выпрямителях сетевых источников питания. В более высокочастотных преобразователях напряжений применяются импульсные диоды. Для защиты от перенапряжений цепей питания разработаны ограничительные диоды. Двухвыводная полупроводниковая структура способная излучать свет при включение в электрическую цепь получила название светоизлучающий диод, сокращено светодиод . Различают одноцветные светодиоды состоящие из одного полупроводникового кристалла и многоцветные из кристаллов излучающих свет различных цветов. Первые представлены в разделе LED светодиодов 0603 и 1206 вторые в разделе двухцветные и трёхцветные светодиоды. Диоды, работающие на обратном участке ВАХ, имеющие резкую зависимость тока от напряжения используются в качестве источников опорного напряжения и называются полупроводниковые стабилитроны.

Корзина

Корзина пуста

ДИОД ШОТТКИ

   Сегодня тема нашего обзора - диод Шоттки. Тема познавательная и напечатана специально для начинающих радиолюбителей. В современных радиосхемах очень часто встречается термин - Диод "Шоттки", так давайте узнаем, что же он из себя представляет. Диод шоттки - это полупроводниковый диод выполненный на основе контакта металл-полупроводник. Назван в честь Вальтера Шоттки. Схематическое изображение диода шоттки похоже на обычный диод с некоторыми незначительными отличиями.

   Вместо п-н перехода, в диодах шоттки в качестве барьера используют металл - полупроводник, в области этого перехода возникает потенциальный барьер - барьер шоттки, изменение высоты которого приводит к изменению протекания тока через прибор. Самая главная особенность диодов Шоттки - это низкий уровень падения прямого напряжения после перехода, отсутствие заряда обратного восстановления. На основе барьера Шоттки изготавливают в частности быстродействующие и ультрабыстрые диоды, они служат главным образом как СВЧ диоды различного назначения.

   Структура диода: 1 — полупроводниковая подложка; 2 — эпитаксиальная плёнка; 3 — контакт металл — полупроводник; 4 — металлическая плёнка; 5 — внешний контакт.

   Такой диод позволяет получать нужную высоту потенциального барьера, посредством выбора нужного металла, очень низкий уровень высокочастотных шумов, что дает возможность применить диод Шоттки в импульсных блоках питания и в цифровых аппаратурах. Диоды Шоттки применяют также как приемники излучения, модулятор света, нашли широкое применение в солнечных батареях. Среди недостатков данных типов диода стоит отметить чувствительность к обратным значениям тока и напряжения, из - за чего диод может перегреться и выйти из строя.

   Работает в температурном диапазоне от - 65 до плюс 160 градусов по цельсию, допустимое обратное напряжение промышленных диодов Шоттки ограничено 250 вольт. Такая деталь сегодня стала незаменимым полупроводниковым прибором. Диоды Шоттки также выпускаются в SMD корпусах. Чаще всего они встречаются в стеклянном, пластмассовом и металлическом корпусе. Автор - АКА.

   Форум по теоретическим вопросам

   Обсудить статью ДИОД ШОТТКИ


общий принцип работы, маркировка, обозначение

Электротехника и радиоэлектроника пестрят многими понятиями, одним из которых является диод Шоттки, используемый в многочисленных схемах электроцепей. Многие задаются вопросами о том, что такое диод Шоттки, как он обозначается на схемах, а также каков принцип работы диода Шоттки.

Внешний вид Диода Шоттки с маркировкой 1N5817

Общая информация и принцип работы

Диод Шоттки – диодное полупроводниковое изделие, которое при прямолинейном включении в цепь выдает малый показатель уменьшения напряжения. Состоит данный элемент из металла и полупроводника. Назван диод в честь известного немецкого физика-испытателя В. Шоттки, какой в 38 году 20 века изобрел его.

В промышленности применяется такой диод с ограниченным обратным напряжением – до 250 В, но на практике в бытовых целях для предотвращения движения тока в противоположную сторону применяются в основном низковольтные варианты – 3-10В.

Диоды Шоттки можно разделить на 3 класса по мощностным характеристикам:

  • высокомощные;
  • среднемощные;
  • маломощные.

Диод с барьером Шоттки (более точное наименование изделия) состоит из проводника, для контакта с каким используется металл, кольца защиты и пассивации стеклом.

Структура диода с барьером Шоттки 1N5817

В тот момент, когда по электроцепи проходит ток, в разных участках корпуса по всей области полупроводникового барьера и на защитном кольце собираются отрицательные и положительные заряды, что приводит к возникновению электрополя и выделению тепловой энергии – это большой плюс диода для многих физических опытов.

Диодные сборки этого типа могут выпускаться в нескольких вариациях:

  • диоды Шоттки с общим анодом;
  • диодные изделия, имеющие вывод с общего катода;
  • диоды, собранные по схеме удвоения.

Технические характеристики популярных модификаций диодов Шоттки

НаименованиеПредельное обратное пиковое напряжениеПредельный выпрямительный электротокПиковый прямой электротокПредельный обратный электротокПредельное прямое напряжение
Ед. измеренияВАоСАµАВ
1N5817201902510,45
1N5818301902510,55
1N5819401902510,6
1N5821303958020,5
1N5822403958020.525

Габаритные размеры диодных сборок типа Шоттки серии 1N5817

Различия от иных полупроводников

Диоды Шоттки различаются от иных диодных изделий тем, что имеют преграду в виде перехода – полупроводник-металл, характеризующийся односторонней электропроводностью. Металлом в них могут выступать кремний, арсенид галлия, реже могут использоваться соединения германия, вольфрама, золота, платины и прочие.

Работа этого электронного компонента будет полностью зависеть от выбранного металла. Чаще всего в таких конструкциях встречается кремний, так как отличается большей надежностью и отличными рабочими характеристиками на высоких мощностях. Могут также использоваться соединения галлия и мышьяка, германия. Производственная технология этого электронного изделия проста, что обуславливает его низкую стоимость.

Изделие Шоттки характеризуется более стабильным функционированием при подаче электротока, чем прочие типы полупроводниковых диодов. Достигается это за счет того, что в его корпус внедряются специальные кристаллические образования.

Достоинства и недостатки

Вышеописанные диоды имеют некоторые достоинства, которые заключаются в следующем:

  • электроток отлично удерживается в цепи;
  • небольшая емкость барьера Шоттки увеличивает срок службы изделия;
  • низкое падение электронапряжения;
  • быстродействие в электроцепи.

Самым же существенным недостатком компонента является огромный обратный ток, что даже при скачке этого показателя в несколько единиц приводит к выходу диода из строя.

Обратите внимание! При эксплуатации электроэлемента Шоттки в цепях с мощным электротоком при неблагоприятных условиях теплового обмена случается теплопробой.

Диод Шоттки: обозначение и маркировка

Диод Шоттки на электросхемах обозначается практически точно так же, как и обычные полупроводники, но с некоторыми особенностями.

Условные графические обозначения основных полупроводников и диодов, в том числе диода с барьером Шоттки

Стоит отметить, что на схемах могут встречаться и сдвоенные варианты диода Шоттки. Представляет собой такая конструкция два соединенных диода в общем корпусе, имеющие спаянные катоды или аноды, что ведет к образованию трех выводов.

Внешний вид и обозначение сдвоенного диода Шоттки с общим катодом

Маркировка таких элементов проставляется сбоку в виде букв и символов. Каждый производитель осуществляет маркирование своих изделий по-своему, но выполняя определенные международные стандарты.

Важно! Если буквенно-цифирное обозначение на корпусе диода не понятно, то рекомендуется смотреть расшифровку в радиотехническом справочнике.

Область применение

Применение диодных конструкций с барьером Шоттки можно встретить во многих приборах и электротехнических структур. Наиболее часто они применяются на электросхемах в следующей технике:

  • электроприборы для дома и компьютеры;
  • блоки питания различного типа и стабилизаторы напряжения;
  • теле,- и радиоаппаратура;
  • транзисторы и батареи, работающие от солнечной энергии;
  • прочая электроника.

Столь широкая область применения связана с тем, что такой электротехнический элемент увеличивает многократно эффективность и работоспособность конечного изделия, восстанавливает обратное сопротивление электротока, сохраняет его в электросети, снижает численность утерь динамики электронапряжения, а также вбирает в себя довольно много различного типа излучений.

Диагностирование диодов Шоттки

Проверить исправность электроэлемента Шоттки несложно, однако для этого потребуется некоторое время. Для диагностики неисправностей необходимо проделать нижеследующее:

  1. Из электросхемы или диодного моста требуется изначально выпаять интересующий элемент;
  2. Провести визуальный осмотр на возможные механические повреждения, наличие следов химических и прочих реакций;
  3. Проверить диод тестером или мультиметром;
  4. Если проверка проводится мультиметром, то необходимо после его включения подвести щупы к концам катода и анода, в итоге прибор выдаст реальное напряжение диодной сборки.

Важно! При проведении проверочных мероприятий мультиметром, следует учитывать электроток, который обычно указан сбоку изделия.

Схема проверки диодной сборки Шоттки посредством мультиметра

Итогом этих простых действий станет установление технического состояния полупроводника. Неисправным же диод может стать по следующим причинам:

  1. При возникновении пробоин элемент Шоттки перестает удерживать электроток, соответственно из полупроводника превращается в проводника;
  2. Когда в диодном мосту или самом диодном элементе случается обрыв, то пропуск электротока прекращается вообще.

Стоит отметить, что при таких происшествиях не будет видно ни дыма, ни запаха гари, соответственно, проверять потребуется все диоды, а лучше всего обратиться в специализированные мастерские.

Диод Шоттки – простой и неприхотливый, но в то же время крайне необходимый элемент в современной электронике, так как именно благодаря ему удается обеспечить бесперебойную работу многих приборов и технических изделий.

Видео

Оцените статью:

Что такое диоды с барьером Шоттки (SBD)? | Полупроводник

Структура диодов с барьером Шоттки

В диоде используется не p-n переход, а переход с одним типом металла с одной стороны и полупроводником n-типа с другой. Такой тип соединения называется переходом Шоттки.
Диоды с барьером Шоттки имеют чрезвычайно низкое напряжение V F и чрезвычайно высокую скорость, поскольку не используют отверстия. Эту точку можно было бы назвать идеальной, но обратный ток I R велик, что делает ее непригодной в качестве элемента, выдерживающего высокое напряжение.

Прямое смещение

Обратное смещение

1.V F маленький ◎

V F чрезвычайно мал по сравнению с диодом с p-n переходом, обеспечивая высокий КПД с небольшими прямыми потерями.

2. Чрезвычайно высокоскоростной ◎

Есть высокоскоростное переключение без trr, потому что нет дырочных носителей.

3. обратный ток большой △

Обратные потери больше, чем у p-n диода, потому что обратный ток I R велик.
Обратный ток различается в зависимости от типа металла барьера. SBD можно разделить на различные типы в зависимости от типа используемого барьерного металла.

Различия статических характеристик между типами диодов

Самым большим преимуществом SBD является его маленький V F .
Однако I R имеет большие размеры и поэтому не подходит в качестве диода, выдерживающего высокое напряжение.

Выбор и использование диодов с барьером Шоттки

  • Компромисс между V F и I R

В свое время было много диодов, ориентированных на низкий V F . Возникла проблема с тепловым разгоном (как описано ниже) из-за большого обратного тока, что положило начало тенденции отказа от использования SBD в зависимости от типа промышленности.
В последнее время используются более низкие типы I R , которые обеспечивают большую стабильность даже в условиях высоких температур.

Форвардный убыток по SBD

Когда ток I F течет в прямом направлении по диоду, происходит падение напряжения V F , что приводит к потере мощности.
Как показано на рисунке, V F имеет отрицательные температурные характеристики, что снижает прямые потери при повышении температуры.V F продолжает уменьшаться, практически линейно по отношению к температуре.

  • Пример форвардных характеристик на SBD

Обратный проигрыш на SBD

Когда напряжение V R подается в обратном направлении на диод, возникает обратный ток I R , что приводит к потере мощности.
Как показано на рисунке, V F имеет положительные температурные характеристики, что увеличивает обратные потери при повышении температуры.I R продолжает экспоненциально увеличиваться в размерах относительно температуры.
Это не проблема для p-n диода, потому что I R очень мал. Однако следует соблюдать осторожность при выборе SBD, потому что IR нельзя игнорировать на SBD.

  • Пример характеристик обратного направления на SBD

Связь между температурой и потерями на SBD

Прямые потери линейно уменьшаются с ростом температуры, но обратные потери возрастают экспоненциально.

Температура меняется в зависимости от условий эксплуатации контура. Однако необходимо спроектировать отвод тепла так, чтобы не происходило теплового разгона, потому что потери изменяются на увеличение при определенной температуре. В случае теплового разгона температура продолжает повышаться и в конечном итоге выходит из строя или останавливается.

Температурный разгон?

  • Когда рассеивается более чем достаточное количество тепла, внутреннее тепло, вызванное потерями в элементе, рассеивается в достаточной степени.
  • Когда теплоотдача ограничена, внутреннее тепло, вызванное потерями в элементе, пропорционально.
  • Когда имеется ограниченное рассеивание тепла, это ограничение делает невозможным рассеивание большого внутреннего тепла, вызванного потерями в элементе.

Что необходимо учитывать для предотвращения теплового разгона

  1. Температурный разгон происходит даже в пределах гарантированного диапазона температур SBD.
  2. Даже в случае теплового разгона SBD не обязательно сломается.
  3. Температура, вызывающая тепловое ускорение, изменяется в зависимости от условий эксплуатации.
  4. Температура, вызывающая тепловое ускорение, изменяется также в зависимости от условий рассеивания тепла.
  5. Термический разгон легко возникает, потому что чем ниже V F , тем больше становится I R на SBD.

Восприимчивость к тепловому разгону по типу SBD

Данный импульсный источник питания
Low V F тип

Низкие потери при нормальной температуре, однако существует большой риск теплового разгона при высокой температуре.

Низкий I R тип

При нормальной температуре наблюдаются большие потери, но небольшой риск теплового разгона.

Типы со сверхнизким V F могут иметь тепловой разгон даже при Tj = 70 ° C. С другой стороны, типы со сверхнизким значением I R могут быть невосприимчивыми к тепловому разгоне даже при Tj = 150 ° C.

Выбор и использование в соответствии с приложением

  • Применение, где обычно не возникает обратного напряжения, например, для предотвращения обратного соединения или соединения ORing
    -> Сверхнизкое напряжение F тип, низкое V F тип
  • Применение, где обычно возникает обратное напряжение, например импульсный источник питания
    -> Стандартный тип, низкий I R тип
  • Применение, которое предполагает использование, в частности, в условиях высоких температур, например, использование на транспортных средствах
    -> Сверхнизкий I R тип

Диоды Шоттки

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

Рисунок 2.2.1. Обозначение цепи диода Шоттки

Рисунок 2.2.2. Малосигнальный диод Шоттки

Рисунок 2.2.3. Германиевый
Точечный контактный диод

Диод Шоттки

Диоды Шоттки

, также называемые диодами с горячим носителем или диодами с барьером Шоттки, используют переход металл / полупроводник вместо перехода полупроводник P / N полупроводник, основной принцип, который восходит к самым первым диодам «Кошачьи усы» в конце XIX века. .Хотя германиевые диоды, использующие принцип кошачьего уса или точечного контакта, проиллюстрированный на рис. 2.2.3, вышли из употребления к концу 20-го века, переход металл / полупроводник все еще используется в диодах Шоттки, изготовленных по кремниевой планарной технологии вместо усов кошек. и могут изготавливаться с более надежными характеристиками как в виде дискретных компонентов, так и в виде интегральных схем, чтобы обеспечить преимущества этих ранних диодов во многих современных схемах.

Низкий потенциал перехода

Переход металл-кремний, используемый в диодах Шоттки, обеспечивает несколько преимуществ (и некоторые недостатки) по сравнению с кремниевым диодом PN.Область P-типа PN-диода заменяется металлическим анодом, обычно из золота, серебра, платины, вольфрама, молибдена или хрома. Когда диод формируется во время производства, между металлическим анодом и кремнием N-типа возникает небольшой потенциал перехода. Обычно это будет примерно от 0,15 В до 0,3 В в зависимости от используемого металла и разницы между уровнями энергии электронов в металле и прилегающем кремнии, все эти металлы создают потенциал перехода, называемый барьером Шоттки.Поскольку этот потенциальный барьер меньше, чем потенциал перехода 0,6 В кремниевого PN перехода, это делает диоды Шоттки, такие как BAT49 и 1N5711 от ST Microelectronics, очень подходящими для малосигнальных радиочастотных приложений в схемах, таких как ВЧ смеситель, модулятор и каскады демодулятора во многих системах радиосвязи, а также высокоскоростная коммутация в цифровых логических схемах.

Рисунок 2.2.4. AM-демодуляция с использованием диода Шоттки

Базовая демодуляция AM

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

Процесс демодуляции включает применение амплитудно-модулированного сигнала к диоду Шоттки, который работает только тогда, когда положительные полупериоды RF больше 0.2В. (Рис. 2.2.4a) Это создает асимметричный РЧ-сигнал, который подается на конденсатор C, который заряжается почти до пикового значения каждого полупериода РЧ-сигнала, чтобы произвести сигнал (рис. 2.2.4b), следующий за огибающей. Форма РЧ-сигнала, теперь это форма волны звуковой частоты (показанная красным) (рис. 2.2.4c), которая изменяется в той же форме, что и звуковой сигнал, изначально использовавшийся для модуляции РЧ. Этот демодулированный аудиосигнал усиливается и используется для управления громкоговорителем радиосвязи

.

Высокоскоростное переключение

Типичный переход Шоттки металл / N-типа работает, потому что, когда переход смещен в прямом направлении, глубина барьера уменьшается, позволяя основным носителям заряда (электронам) из кремния течь в металлический анод, где они находятся на более высоком уровне энергии. чем электроны в металле.Здесь они быстро теряют часть своей энергии и добавляют к свободным электронам в металле, создавая поток электронов от катода к аноду. Однако, когда к переходу прикладывается обратное напряжение, уровень барьера Шоттки увеличивается, и подавляющее большинство электронов в металлическом слое не имеют достаточно высокого уровня энергии, чтобы повторно пересечь переход в кремний, поэтому только очень небольшая утечка ток течет, хотя ток утечки больше, чем в сопоставимом PN-диоде.

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

Выпрямители мощности Шоттки

Рисунок 2.2.5. Выпрямительный диод Шоттки

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

Высокоскоростной импульсный выпрямитель

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

Ограничения обратного тока Шоттки

Выпрямительные диоды

обычно предназначены для работы с большими токами и большими обратными напряжениями, но конструкция Шоттки не так способна удовлетворить ни одно из этих требований, как сопоставимые диоды с PN переходом.Прямой ток генерирует тепло на диодном переходе, и хотя низкий потенциал перехода конструкции Шоттки может генерировать меньше тепла, низкий потенциал перехода Шоттки зависит от очень тонкого (чем тоньше переход, тем ниже потенциал) металлического слоя на переходе . Более тонкий слой также означает, что обратный ток утечки диода будет больше. Это можно увидеть из сравнения типичных кривых PN и характеристик Шоттки (не в масштабе), показанных на рис. 2.2.6. Кроме того, хотя можно предположить, что переход Шоттки генерирует меньше тепла на ватт, чем переход PN, для того, чтобы удерживать обратный ток утечки в приемлемых пределах, максимальная температура перехода должна поддерживаться на уровне ниже 125 ° C до 175 ° C (в зависимости от по типу) по сравнению с 200 ° C или более для диода PN.

Рисунок 2.2.6. Характеристики Schottky & PN
в сравнении с

Защита от перенапряжения

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

При проектировании любой схемы важно внимательно рассмотреть преимущества и недостатки диодов Шоттки и диодов с PN переходом, чтобы выбранные компоненты работали эффективно и надежно.Нет простого ответа на вопрос, какой из этих типов диодов больше всего подходит для конкретной цели. Речь идет о выборе диода, индивидуальные параметры которого соответствуют требуемому назначению. Выпрямительные диоды Шоттки могут быть предпочтительнее для скорости переключения и эффективности, а PN-диоды лучше для конструкций с более высоким током и напряжением. Но окончательный выбор зависит от характеристик отдельных компонентов.

Рисунок 2.2.7. Выпрямитель Шоттки
для поверхностного монтажа в DO-214 (5,3 x 3.6мм) Упаковка

Начало страницы

РУКОВОДСТВО ДЛЯ ДИЗАЙНЕРОВ КОНТАКТНЫХ ДИОДОВ

ПАСПОРТ ДИСКРЕТНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

Справочник ДИСКРЕТНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ, половина страницы M3D186 Заменяет данные от 23 апреля 2001 г. 10 октября 1999 г. ХАРАКТЕРИСТИКИ Высокий ток (макс.1 А) Низкое напряжение (макс. 80 В). ПРИМЕНЕНИЕ Усилители звука и видео. ЗАКРЕПЛЕНИЕ

Дополнительная информация

Лекция 27: Смесители. Gilbert Cell

Whites, EE 322 Лекция 27 Страница 1 из 9 Лекция 27: Смесители. Смесители клеток Гилберта изменяют частотный спектр входного сигнала. Это важный компонент в электрических коммуникациях (беспроводных или иных).

Дополнительная информация

Контроль давления в шинах

Примечание по применению AN601 Контроль давления в шинах 1 Назначение Этот документ предназначен для того, чтобы дать советы по использованию датчиков давления Intersema в недорогой системе контроля давления в шинах (TPMS).2 Введение

Дополнительная информация

Август 2001 PMP Low Power SLVU051

Руководство пользователя Август 2001 PMP Low Power SLVU051 ВАЖНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ Texas Instruments и ее дочерние компании (TI) оставляют за собой право вносить изменения в свои продукты или прекращать выпуск любого продукта или услуги

Дополнительная информация

ПАСПОРТ ДИСКРЕТНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

ДИСКРЕТНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ СПЕЦИФИКАЦИЯ ndbook, половина страницы M3D49 Барьерные выпрямители Шоттки 23 августа 2 ОСОБЕННОСТИ Очень низкое прямое напряжение Высокий импульсный ток Очень маленький пластиковый корпус SMD.ПРИМЕНЕНИЕ Низкое напряжение

Дополнительная информация

PMEG2020EH; PMEG2020EJ

Ред. 04 15 января 2010 г. Паспорт продукта 1. Профиль продукта 1.1 Общее описание Планарный максимальный КПД общего применения (MEGA) Барьерные выпрямители Шоттки со встроенным защитным кольцом для

Дополнительная информация

PMEG3015EH; PMEG3015EJ

Ред.03 13 января 2010 г. Паспорт продукта 1. Профиль продукта 1.1 Общее описание Планарные выпрямители с максимальным КПД общего назначения (MEGA) с барьером Шоттки со встроенным защитным кольцом для

Дополнительная информация

PIN и диоды-ограничители

Пин-диоды и диоды-ограничители Характеристики Диоды-ограничители Низкие искажения Низкие потери Превосходная управляемость мощности Доступны конфигурации с одиночной, последовательной парой и низкой индуктивностью Применение: Используется как пассивный

Дополнительная информация

PMEG3005EB; PMEG3005EL

Ред.0 29 ноября 2006 г. Паспорт продукта. Профиль продукта. Общее описание Планарные выпрямители с максимальным КПД общего применения (MEGA) с барьером Шоттки со встроенным защитным кольцом для защиты от напряжений

Дополнительная информация

Сетевые реакторы и приводы переменного тока

Сетевые реакторы и приводы переменного тока Rockwell Automation Mequon Wisconsin Довольно часто линейные и нагрузочные реакторы устанавливаются на приводы переменного тока без четкого понимания того, почему и каковы положительные и отрицательные последствия. Дополнительная информация

Коллекция схем операционных усилителей

Сборник схем операционных усилителей Примечание: National Semiconductor рекомендует заменять согласованные пары 2N2920 и 2N3728 на LM394 во всех схемах применения.Раздел 1 Основные схемы Разница в инвертирующем усилителе

Дополнительная информация

Особенности. Символ JEDEC TO-220AB

Технический паспорт Июнь 1999 Номер файла 2253.2 3A, 5 В, 0,4 Ом, N-канальный силовой МОП-транзистор Это силовой полевой транзистор с кремниевым затвором с N-канальным режимом расширения, разработанный для таких приложений, как переключение

Дополнительная информация

БИПОЛЯРНАЯ АНАЛОГОВАЯ ИНТЕГРИРОВАННАЯ ЦЕПЬ

ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ БИПОЛЯРНАЯ АНАЛОГОВАЯ ИНТЕГРИРОВАННАЯ ЦЕПЬ μpc8tk SiGe: C УСИЛИТЕЛЬ НИЗКОГО ШУМА ДЛЯ GPS / МОБИЛЬНЫХ СВЯЗЕЙ ОПИСАНИЕ μpc8tk представляет собой монолитную интегральную схему на кремниево-германиевом углероде (SiGe: C)

Дополнительная информация

TSM2N7002K 60 В N-канальный полевой МОП-транзистор

SOT-23 SOT-323 Назначение контактов: 1.Строб 2. Источник 3. Дренаж ОБЗОР ИЗДЕЛИЯ V DS (В) R DS (вкл.) (Ом) ID (мА) 5 @ В GS = 10 В 100 60 5,5 @ В GS = 5 В 100 Характеристики Низкое сопротивление в открытом состоянии Защита от электростатического разряда Высокая скорость Переключение

Дополнительная информация

Усилитель мощности звука LM380

Усилитель мощности звука LM380 Общее описание LM380 - усилитель мощности звука для бытового применения. Чтобы снизить стоимость системы до минимума, внутреннее усиление установлено на уровне 34 дБ.Уникальный ввод

Дополнительная информация

БЮЛЛЕТЕНЬ ПРИМЕНЕНИЯ

БЮЛЛЕТЕНЬ ЗАЯВКИ Почтовый адрес: PO Box 11400, Tucson, AZ 85734 Street Address: 6730 S. Tucson Blvd., Tucson, AZ 85706 Тел .: (520) 746-1111 Телекс: 066-6491 Факс (520) 889-1510 Информация о продукте: (800) 548-6132

Дополнительная информация

NUD4011. Слаботочный светодиодный драйвер

Драйвер светодиодов NUD0 Low LED Это устройство разработано для замены дискретных решений для управления светодиодами в высоковольтных приложениях переменного / постоянного тока (до 00 В).Внешний резистор позволяет разработчику схемы установить привод

Дополнительная информация

БИПОЛЯРНАЯ АНАЛОГОВАЯ ИНТЕГРИРОВАННАЯ ЦЕПЬ

ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ БИПОЛЯРНАЯ АНАЛОГОВАЯ ИНТЕГРИРОВАННАЯ ЦЕПЬ μpc823tu SiGe: C УСИЛИТЕЛЬ НИЗКОГО ШУМА ДЛЯ GPS ОПИСАНИЕ μpc823tu представляет собой монолитную интегральную схему на кремниево-германиево-углеродном (SiGe: C) монолитном корпусе с низким уровнем шума

Дополнительная информация

AM-приемник.Prelab. основная полоса

Предварительная лаборатория AM-приемника В этом эксперименте вы будете использовать то, что вы узнали в предыдущих лабораторных занятиях, чтобы создать схему AM-приемника. Вы построите AM-приемник детектора огибающей. P1) Введение Один

Дополнительная информация

шаг вперед в аналоговом

Бесконтактные платежные системы EMV, основанные на обзоре AS3911 и моделировании системы Джулиано Манци, доктор философии в Мангейме, 23 мая 25, 2012 CST ЕВРОПЕЙСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ 2012 - шаг вперед в аналоговом ОБЗОР AS3911 ОБЗОР

Дополнительная информация

единица измерения: мм 3049A-SIP12H 8.4 7,0

Код для заказа: enn1277e Монолитная линейная ИС LA4445 5,5 Вт 2-канальный усилитель мощности с АФ Характеристики Двухканальный. Мощность: 5,5 Вт 2 (тип.) Требуется минимальное количество внешних компонентов. Небольшой поп-шум в то время

Дополнительная информация

AM ПЕРЕДАТЧИКИ И ПРИЕМНИКИ

Чтение 30 Рон Бертран VK2DQ http://www.radioelectronicschool.com ПЕРЕДАТЧИКИ И ПРИЕМНИКИ AM Пересмотр: наше определение амплитудной модуляции.Амплитудная модуляция - это когда модулирующий звук комбинируется

Дополнительная информация

7-41 КОРРЕКЦИЯ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ

ПИТАНИЕ ИЛИ КОРРЕКЦИЯ ВВЕДЕНИЕ Современное электронное оборудование может создавать шум, который вызовет проблемы с другим оборудованием в той же системе питания. Поэтому для уменьшения сбоев в системе необходимо

Дополнительная информация

TLP521 1, TLP521 2, TLP521 4

TLP2, TLP2 2, TLP2 4 Оптрон TOSHIBA GaAs, Ired и фототранзистор TLP2, TLP2 2, TLP2 4 Программируемые контроллеры Модуль входа переменного / постоянного тока Твердотельное реле Модуль в мм TOSHIBA TLP2, 2 и 4 состоят из фотографии

Дополнительная информация

Комплект 106.Усилитель звука 50 Вт

Комплект 106 Аудиоусилитель мощностью 50 Вт Этот комплект основан на замечательном модуле усилителя IC от ST Electronics, TDA7294. Он предназначен для использования в качестве высококачественного аудио усилителя класса AB в hi-fi приложениях.

Дополнительная информация

Расположение: Координатор сайта: Телефон:

ЛИЦЕНЗИОННОЕ СОГЛАШЕНИЕ НА ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ГОСУДАРСТВЕННОГО ПОДРЯДЧИКА (САЙТ). Дополнительная информация .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *