Schottky diode - mga katangian at prinsipyo ng operasyon. Schottky diodes reference book imported markings. SMD Schottky Diodes Schottky Rectifier

Sa panahon ng pagpupulong ng mga supply ng kuryente at mga converter ng boltahe para sa mga amplifier ng kotse, madalas na lumitaw ang isang problema sa pagwawasto ng kasalukuyang mula sa transpormer. Ang pagkuha ng makapangyarihang pulsed diodes ay isang seryosong problema, kaya nagpasya akong mag-publish ng isang artikulo na nagbibigay ng kumpletong listahan at mga parameter ng makapangyarihang Schottky diodes. Noong nakaraan, personal akong nagkaroon ng problema sa converter rectifier para sa amplifier ng kotse. Ang converter ay medyo malakas (500-600 watts), ang dalas ng boltahe ng output ay 60 kHz, anumang karaniwang diode na matatagpuan sa lumang basura ay agad na masusunog tulad ng isang tugma. Ang tanging magagamit na opsyon sa oras na iyon ay ang domestic KD213A. Ang mga diode ay medyo maganda, humahawak sila ng hanggang 10 Amps, ang dalas ng pagpapatakbo ay nasa loob ng 100 kHz, ngunit sobrang init din nila sa ilalim ng pagkarga.

Sa katunayan, ang mga makapangyarihang diode ay matatagpuan sa halos lahat. Ang power supply ng computer ay isa na nagpapagana sa isang buong computer. Bilang isang patakaran, ang mga ito ay ginawa gamit ang isang kapangyarihan mula sa 200 watts hanggang 1 kW o higit pa, at dahil ang computer ay pinalakas ng direktang kasalukuyang, nangangahulugan ito na ang power supply ay dapat magkaroon ng isang rectifier. Ang mga modernong power supply ay gumagamit ng makapangyarihang mga Schottky diode assemblies upang maitama ang boltahe - mayroon silang kaunting pagbaba ng boltahe sa transition at ang kakayahang magtrabaho sa mga pulsed circuit, kung saan ang operating frequency ay mas mataas kaysa sa network na 50 Hz. Kamakailan ay nagdala sila ng ilang mga power supply nang libre, mula sa kung saan inalis ang mga diode para sa maikling pagsusuri na ito. Sa mga power supply ng computer maaari kang makahanap ng iba't ibang mga diode assemblies; halos walang solong diode dito - sa isang kaso mayroong dalawang malakas na diode, madalas (halos palagi) na may isang karaniwang katod. Narito ang ilan sa mga ito:

D83-004 (ESAD83-004)- Napakahusay na pagpupulong ng Schottky diodes, reverse voltage 40 Volts, pinahihintulutang kasalukuyang 30A, sa pulse mode hanggang 250A - marahil isa sa pinakamakapangyarihang diode na matatagpuan sa mga power supply ng computer.

STPS3045CW- Dual Schottky diode, rectified current 15A, forward voltage 570mV, reverse leakage current 200uA, reverse voltage constant 45 Volts.

Ang mga pangunahing Schottky diode ay matatagpuan sa mga power supply

Schottky TO-220 SBL2040CT 10A x 2 =20A 40V Vf=0.6V sa 10A
Schottky TO-247 S30D40 15A x 2 =30A 40V Vf=0.55V sa 15A
Napakabilis na TO-220 SF1004G 5A x 2 =10A 200V Vf=0.97V sa 5A
Napakabilis TO-220 F16C20C 8A x 2 =16A 200V Vf=1.3V sa 8A
Napakabilis na SR504 5A 40V Vf=0.57
Schottky TO-247 40CPQ060 20A x 2 =40A 60V Vf=0.49V sa 20A
Schottky TO-247 STPS40L45C 20A x 2 =40A 45V Vf=0.49V
Napakabilis na TO-247 SBL4040PT 20A x 2 =40A 45V Vf=0.58V sa 20A
Schottky TO-220 63CTQ100 30A x 2 =60A 100 Vf=0.69V sa 30A
Schottky TO-220 MBR2545CT 15A x 2 =30A 45V Vf=0.65V sa 15A
Schottky TO-247 S60D40 30A x 2 =60A 40-60V Vf=0.65V sa 30A
Schottky TO-247 30CPQ150 15A x 2 =30A 150V Vf=1V sa 15A
Schottky TO-220 MBRP3045N 15A x 2 =30A 45V Vf=0.65V sa 15A
Schottky TO-220 S20C60 10A x 2 =20A 30-60V Vf=0.55V sa 10A
Schottky TO-247 SBL3040PT 15A x 2 =30A 30-40V Vf=0.55V sa 15A
Schottky TO-247 SBL4040PT 20A x 2 =40A 30-40V Vf=0.58V sa 20A
Napakabilis TO-220 U20C20C 10A x 2 =20A 50-200V Vf=0.97V sa 10A

Mayroon ding mga modernong domestic diode assemblies para sa mataas na kasalukuyang. Narito ang kanilang mga marka at panloob na diagram:

Ginawa din , na maaaring gamitin, halimbawa, sa mga power supply para sa mga tube amplifier at iba pang kagamitan na may tumaas na power supply. Ang listahan ay ibinigay sa ibaba:

High-voltage Schottky power diodes na may mga boltahe hanggang 1200 V

Bagaman mas mainam na gumamit ng mga diode ng Schottky sa mga makapangyarihang rectifier na may mababang boltahe na may mga boltahe ng output ng isang pares ng sampu-sampung volts sa mataas na mga frequency ng paglipat.

Una, kung ang maximum na reverse boltahe ay saglit na lumampas, ang Schottky diode ay hindi maibabalik, hindi katulad ng mga diode ng silikon, na pumapasok sa reverse breakdown mode, at sa kondisyon na ang maximum na kapangyarihan na nawala sa diode ay hindi lalampas, pagkatapos ng pagbaba ng boltahe ay ganap na naibalik ang diode. mga katangian nito.

Pangalawa, ang mga Schottky diode ay nailalarawan sa pamamagitan ng tumaas (kamag-anak sa maginoo na mga diode ng silikon) reverse currents, na tumataas sa pagtaas ng temperatura ng kristal. Para sa itaas na 30Q150, ang reverse current sa maximum na reverse voltage ay nag-iiba mula sa 0.12 mA sa +25°C hanggang 6.0 mA sa +125°C. Para sa mga low-voltage diode sa TO-220 packages, ang reverse current ay maaaring lumampas sa daan-daang milliamps (MBR4015 - hanggang 600 mA sa +125°C). Sa ilalim ng hindi kasiya-siyang kondisyon ng pag-alis ng init, ang positibong feedback ng init sa Schottky diode ay humahantong sa sakuna nitong overheating.

Ang kasalukuyang-boltahe na katangian ng Schottky barrier ay may malinaw na asymmetric na hitsura. Sa rehiyon ng pasulong na bias, ang kasalukuyang pagtaas ng exponentially sa pagtaas ng inilapat na boltahe. Sa rehiyon ng reverse bias, ang kasalukuyang ay hindi nakasalalay sa boltahe. Sa parehong mga kaso, na may forward at reverse bias, ang kasalukuyang sa Schottky barrier ay dahil sa karamihan ng mga carrier ng singil - mga electron. Para sa kadahilanang ito, ang mga diode na nakabatay sa Schottky barrier ay mabilis na kumikilos na mga aparato, dahil kulang ang mga ito sa mga proseso ng recombination at diffusion. Ang kawalaan ng simetrya ng kasalukuyang-boltahe na katangian ng Schottky barrier ay tipikal para sa mga istruktura ng barrier. Ang pag-asa ng kasalukuyang sa boltahe sa naturang mga istruktura ay dahil sa isang pagbabago sa bilang ng mga carrier na nakikilahok sa mga proseso ng paglilipat ng singil. Ang papel ng panlabas na boltahe ay upang baguhin ang bilang ng mga electron na dumadaan mula sa isang bahagi ng istraktura ng hadlang patungo sa isa pa.

Schottky diodes sa mga power supply

Sa mga supply ng kuryente ng system, ang mga Schottky diode ay ginagamit upang itama ang kasalukuyang ng +3.3V at +5V na mga channel, at, tulad ng nalalaman, ang mga output ng alon ng mga channel na ito ay umaabot sa sampu-sampung amperes, na humahantong sa pangangailangan na seryosohin. ang mga isyu ng pagganap ng rectifier at pagbabawas ng kanilang pagkalugi sa enerhiya. Ang paglutas sa mga isyung ito ay maaaring makabuluhang mapataas ang kahusayan ng mga power supply at mapataas ang pagiging maaasahan ng mga power transistors sa pangunahing bahagi ng power supply.

Kaya, upang mabawasan ang mga dynamic na pagkalugi sa paglipat at alisin ang short-circuit mode sa panahon ng paglipat, sa pinakamataas na kasalukuyang channel (+3.3V at +5V), kung saan ang mga pagkalugi na ito ay pinakamahalaga, ang mga Schottky diode ay ginagamit bilang mga elemento ng rectifier. Ang paggamit ng Schottky diodes sa mga channel na ito ay dahil sa mga sumusunod na pagsasaalang-alang:

· Ang Schottky diode ay isang halos inertia-free device na may napakaikling oras ng pagbawi ng reverse resistance, na humahantong sa pagbaba sa reverse secondary current at sa pagbaba sa surge current sa pamamagitan ng mga collectors ng power transistors ng pangunahing bahagi sa sandaling lumipat ang diode. Ito ay makabuluhang binabawasan ang pagkarga sa mga transistors ng kuryente, at, bilang isang resulta, pinatataas ang pagiging maaasahan ng supply ng kuryente.

· Ang pasulong na pagbagsak ng boltahe sa Shoki diode ay napakaliit din, na sa kasalukuyang halaga na 15-30 A ay nagbibigay ng malaking pakinabang sa kahusayan.

Dahil sa modernong power supply ang +12V boltahe channel ay nagiging napakalakas din, ang paggamit ng Schottky diodes sa channel na ito ay magbibigay din ng isang makabuluhang epekto sa enerhiya, ngunit ang kanilang paggamit sa +12V channel ay hindi praktikal. Ito ay dahil sa ang katunayan na kapag ang reverse boltahe ay lumampas sa 50V (at sa +12V channel ang reverse boltahe ay maaaring umabot sa 60V), ang mga Schottky diode ay nagsisimulang lumipat nang hindi maganda (masyadong mahaba at sa parehong oras ay lumitaw ang makabuluhang reverse leakage currents), na kung saan humahantong sa pagkawala ng lahat ng mga pakinabang ng kanilang mga aplikasyon. Samakatuwid, ang mga high-speed silicon pulse diode ay ginagamit sa +12V channel. Bagama't gumagawa na ngayon ang industriya ng mga Schottky diode na may mataas na reverse boltahe, ang kanilang paggamit sa mga power supply ay itinuturing na hindi naaangkop para sa iba't ibang mga kadahilanan, kabilang ang mga pang-ekonomiya. Ngunit may mga pagbubukod sa anumang panuntunan, kaya sa mga indibidwal na supply ng kuryente maaari kang makahanap ng mga Schottky diode assemblies sa mga +12V na channel.

Sa modernong mga power supply ng system para sa mga computer, ang mga diode ng Schottky ay, bilang panuntunan, mga diode assemblies ng dalawang diodes (diode half-bridges), na malinaw na pinatataas ang paggawa at compactness ng mga power supply, at pinapabuti din ang mga kondisyon ng paglamig ng mga diode. Ang paggamit ng mga indibidwal na diode sa halip na mga diode assemblies ay isang tagapagpahiwatig na ngayon ng isang mababang kalidad na supply ng kuryente.

Ang mga diode assemblies ay pangunahing ginawa sa tatlong uri ng mga pakete:

· TO-220 (hindi gaanong makapangyarihang mga assemblies na may operating currents hanggang 20 A, minsan hanggang 25-30 A);

· TO-247 (mas malakas na assemblies na may operating currents na 30 - 40 A);

· TO-3P (makapangyarihang mga pagtitipon).

Ang mga de-koryenteng katangian ng mga diode assemblies na pinakakaraniwang ginagamit sa mga modernong supply ng kuryente ng system ay ipinakita sa Talahanayan 1.

Ang interchangeability ng diode assemblies ay tinutukoy batay sa kanilang mga katangian. Naturally, kung imposibleng gumamit ng isang diode assembly na may eksaktong parehong mga katangian, mas mahusay na palitan ito ng isang aparato na may mas mataas na kasalukuyang at boltahe na mga halaga. Kung hindi, imposibleng magarantiya ang matatag na operasyon ng power supply. May mga kaso kapag ang mga tagagawa ay gumagamit ng mga diode assemblies sa kanilang mga power supply na may isang makabuluhang reserba ng kuryente (bagaman mas madalas na sinusunod namin ang kabaligtaran na sitwasyon), at sa panahon ng pag-aayos ay posible na mag-install ng isang aparato na may mas mababang mga halaga ng kasalukuyang o boltahe. Gayunpaman, sa gayong kapalit, kinakailangang maingat na pag-aralan ang mga katangian ng suplay ng kuryente at ang pagkarga nito, at ang lahat ng responsibilidad para sa mga kahihinatnan ng naturang pagbabago, natural, ay nahuhulog sa mga balikat ng espesyalista na nagsasagawa ng pag-aayos.

Ang Schottky diodes, o mas tiyak na Schottky barrier diodes, ay mga semiconductor device na ginawa batay sa isang metal-semiconductor contact, habang ang mga conventional diode ay gumagamit ng semiconductor p-n junction.

Ang Schottky diode ay may utang sa pangalan at hitsura nito sa electronics sa German physicist at imbentor na si Walter Schottky, na noong 1938, habang pinag-aaralan ang bagong natuklasang barrier effect, ay kinumpirma ang dating inilagay na teorya, ayon sa kung saan bagaman ang paglabas ng mga electron mula sa isang metal ay pinipigilan ng isang potensyal na hadlang, ngunit bilang ang inilapat na panlabas na electric field, ang hadlang na ito ay bababa. Natuklasan ni Walter Schottky ang epektong ito, na noon ay tinatawag na Schottky effect, bilang parangal sa siyentipiko.

Sinusuri ang contact sa pagitan ng isang metal at isang semiconductor, makikita ng isa na kung malapit sa ibabaw ng semiconductor mayroong isang rehiyon na naubos ng mga pangunahing carrier ng singil, pagkatapos ay sa rehiyon ng contact ng semiconductor na ito na may metal sa gilid ng semiconductor, isang rehiyon ng space charge ng mga ionized acceptor at donor ay nabuo, at isang blocking contact ay natanto - ang parehong Schottky barrier . Sa ilalim ng anong mga kondisyon lumitaw ang hadlang na ito? Thermionic emission current mula sa ibabaw ng solid body ay tinutukoy ng Richardson equation:

Gumawa tayo ng mga kundisyon kapag, kapag ang isang semiconductor, halimbawa n-type, ay nakipag-ugnayan sa isang metal, ang thermodynamic work function ng mga electron mula sa metal ay magiging mas malaki kaysa sa thermodynamic work function ng mga electron mula sa semiconductor. Sa ilalim ng gayong mga kundisyon, alinsunod sa Richardson equation, ang thermionic emission current mula sa ibabaw ng semiconductor ay magiging mas malaki kaysa sa thermionic emission current mula sa ibabaw ng metal:

Sa unang sandali ng oras, sa pakikipag-ugnay sa mga pinangalanang materyales, ang kasalukuyang mula sa semiconductor hanggang sa metal ay lalampas sa reverse current (mula sa metal hanggang sa semiconductor), bilang isang resulta kung saan ang mga singil sa espasyo ay magsisimulang maipon sa malapit. -mga rehiyon sa ibabaw ng parehong semiconductor at metal - positibo sa semiconductor at negatibo sa semiconductor. metal Ang isang electric field na nabuo ng mga singil na ito ay lalabas sa lugar ng pakikipag-ugnay, at ang mga zone ng enerhiya ay baluktot.

Sa ilalim ng impluwensya ng field, ang thermodynamic work function para sa semiconductor ay tataas, at ang pagtaas ay magaganap hanggang sa ang thermodynamic work function at ang kaukulang thermionic emission currents na may kaugnayan sa ibabaw ay equalize sa contact region.

Ang larawan ng paglipat sa isang estado ng balanse na may pagbuo ng isang potensyal na hadlang para sa isang p-type na semiconductor at isang metal ay katulad ng itinuturing na halimbawa na may isang n-type na semiconductor at isang metal. Ang papel na ginagampanan ng panlabas na boltahe ay upang ayusin ang taas ng potensyal na hadlang at ang lakas ng patlang ng kuryente sa rehiyon ng singil sa espasyo ng semiconductor.

Ang figure sa itaas ay nagpapakita ng mga band diagram ng iba't ibang yugto ng pagbuo ng Schottky barrier. Sa ilalim ng mga kondisyon ng balanse sa lugar ng contact, ang mga thermionic emission currents ay tumama, at bilang isang resulta ng field effect, isang potensyal na hadlang ang lumitaw, ang taas nito ay katumbas ng pagkakaiba sa thermodynamic work function: φк = ФМе - Фп /п.

Sa panahon ng pagpupulong ng mga supply ng kuryente at mga converter ng boltahe para sa mga amplifier ng kotse, madalas na lumitaw ang isang problema sa pagwawasto ng kasalukuyang mula sa transpormer. Ang pagkuha ng malakas na pulsed diodes ay isang seryosong problema, kaya nagpasya akong mag-publish ng isang artikulo na nagbibigay ng kumpletong listahan at mga parameter ng makapangyarihang Schottky diodes. Noong nakaraan, personal akong nagkaroon ng problema sa converter rectifier para sa amplifier ng kotse. Ang converter ay medyo malakas (500-600 watts), ang dalas ng boltahe ng output ay 60 kHz, anumang karaniwang diode na matatagpuan sa lumang basura ay agad na masusunog tulad ng isang tugma. Ang tanging magagamit na opsyon sa oras na iyon ay ang domestic KD213A. Ang mga diode ay medyo maganda, humahawak sila ng hanggang 10 Amps, ang dalas ng pagpapatakbo ay nasa loob ng 100 kHz, ngunit sobrang init din nila sa ilalim ng pagkarga.

Sa katunayan, ang mga makapangyarihang diode ay matatagpuan sa halos lahat. Ang power supply ng computer ay isa na nagpapagana sa isang buong computer. Bilang isang patakaran, ang mga ito ay ginawa gamit ang isang kapangyarihan mula sa 200 watts hanggang 1 kW o higit pa, at dahil ang computer ay pinapagana ng, nangangahulugan ito na ang power supply ay dapat magkaroon ng isang rectifier. Ang mga modernong power supply ay gumagamit ng makapangyarihang mga Schottky diode assemblies upang maitama ang boltahe - mayroon silang kaunting pagbaba ng boltahe sa transition at ang kakayahang magtrabaho sa mga pulsed circuit, kung saan ang operating frequency ay mas mataas kaysa sa network na 50 Hz. Kamakailan ay nagdala sila ng ilang mga power supply nang libre, mula sa kung saan inalis ang mga diode para sa maikling pagsusuri na ito. Sa mga power supply ng computer maaari kang makahanap ng iba't ibang mga diode assemblies; halos walang solong diode dito - sa isang kaso mayroong dalawang malakas na diode, madalas (halos palagi) na may isang karaniwang katod. Narito ang ilan sa mga ito:

STPS3045CW- Dual Schottky diode, rectified current 15A, forward voltage 570mV, reverse leakage current 200uA, reverse voltage constant 45 Volts.

Ang mga pangunahing Schottky diode ay matatagpuan sa mga power supply

Mayroon ding mga modernong domestic diode assemblies para sa mataas na kasalukuyang. Narito ang kanilang mga marka at panloob na diagram:

Ginawa din , na maaaring gamitin, halimbawa, sa mga power supply para sa mga tube amplifier at iba pang kagamitan na may tumaas na power supply. Ang listahan ay ibinigay sa ibaba:

High-voltage Schottky power diodes na may mga boltahe hanggang 1200 V

Ang Schottky diode ay isa pang uri ng tipikal na semiconductor diode, ang natatanging tampok nito ay ang mababang boltahe drop kapag direktang konektado. Natanggap nito ang pangalan nito bilang parangal sa German physicist at imbentor na si Walter Schottky. Gumagamit ang mga diode na ito ng metal-semiconductor junction bilang potensyal na hadlang, sa halip na p-n junction. Ang pinahihintulutang reverse boltahe ng Schottky diodes ay karaniwang mga 1200 volts, halimbawa CSD05120 at mga analogue nito; sa pagsasagawa, ginagamit ang mga ito sa mga low-voltage circuit na may reverse voltages na hanggang sa ilang sampu-sampung volts.

Sa mga circuit diagram ay itinalaga ang mga ito halos tulad ng isang diode, tingnan ang figure sa itaas, ngunit may kaunting pagkakaiba sa graphic; bilang karagdagan, ang dalawahang Schottky diode ay medyo karaniwan.

Ang dual Schottky diode ay dalawang magkahiwalay na elemento na pinagsama sa isang karaniwang pabahay at ang mga terminal ng mga cathode o anodes ng mga bahaging ito ay pinagsama. Samakatuwid, ang isang dual diode, karaniwang tatlong mga terminal. Sa switching at computer power supply madalas mong makikita ang dalawahang Schottky diode na may karaniwang cathode.

Dahil ang parehong mga diode ay inilalagay sa isang solong pabahay at binuo gamit ang parehong teknolohikal na proseso, ang kanilang mga teknikal na parameter ay halos magkapareho. Sa ganitong paglalagay sa isang kaso, sa panahon ng operasyon sila ay nasa parehong temperatura ng rehimen, at ito ay isa sa mga pangunahing kadahilanan sa pagtaas ng pagiging maaasahan ng aparato sa kabuuan.

Mga kalamangan

Ang pagbaba ng boltahe sa diode kapag direktang konektado ay 0.2-0.4 volts lamang, habang sa tipikal na mga diode ng silicon ang parameter na ito ay 0.6-0.7 volts. Ang ganitong mababang boltahe drop sa isang semiconductor, kapag direktang konektado, ay katangian lamang ng Schottky diode na may reverse boltahe ng maximum na sampu-sampung volts, ngunit kung ang inilapat na antas ng boltahe ay tumaas, ang pagbaba ng boltahe sa Schottky diode ay maihahambing na sa isang silicon diode, na lubos na naglilimita sa paggamit ng Schottky diodes sa modernong electronics.
Theoretically, ang anumang Schottky diode ay maaaring magkaroon ng mababang barrier capacitance. Ang kawalan ng isang tahasang classical na p-n junction ay nagbibigay-daan sa isa na makabuluhang taasan ang operating frequency ng device. Ang parameter na ito ay nakahanap ng malawak na aplikasyon sa paggawa ng mga integrated circuit, kung saan ang mga Schottky diodes ay lampasan ang mga transition ng mga transistor na ginamit bilang mga elemento ng lohika. Sa power electronics, ang isa pang parameter ng Schottky diodes ay mahalaga, ibig sabihin, ang mababang oras ng pagbawi ay ginagawang posible na gumamit ng mga power rectifier sa mga frequency na daan-daang kHz at mas mataas. Halimbawa, ang bahagi ng radyo ng MBR4015 (15 V at 40 A) ay ginagamit upang itama ang boltahe ng RF, at ang oras ng pagbawi nito ay 10 kV/μs lamang.
Dahil sa mga nabanggit na positibong katangian, ang mga rectifier na binuo sa Schottky diodes ay naiiba sa mga rectifier sa mga karaniwang diode sa pamamagitan ng isang mas mababang antas ng interference, kaya naman ginagamit ang mga ito sa analog secondary power supply.

Mga minus

Sa kaganapan ng isang panandaliang labis sa pinahihintulutang antas ng reverse boltahe, ang Schottky diode ay nabigo, hindi tulad ng karaniwang mga diode ng silikon, na pupunta lamang sa reversible breakdown mode, sa kondisyon na ang power dissipation ng kristal ay hindi lalampas sa mga pinahihintulutang halaga, at pagkatapos na mabawasan ang boltahe, ganap na ibinabalik ng diode ang mga katangian nito.
Ang mga Schottky diode ay nailalarawan sa pamamagitan ng mas mataas na mga halaga ng reverse currents, na tumataas sa pagtaas ng temperatura ng kristal at, sa kaso ng hindi kasiya-siyang mga kondisyon ng operating ng heat sink kapag nagtatrabaho sa mataas na alon, ay humantong sa thermal breakdown ng bahagi ng radyo.

Ang mga Schottky diode, tulad ng nabanggit ko sa itaas, ay aktibong ginagamit sa mga power supply ng computer at switching voltage regulator. Ginagamit ang mga ito sa mababang boltahe at mataas na kasalukuyang bahagi ng computer UPS circuit sa + 3.3 volts at + 5.0 volts. Ang pinakakaraniwang ginagamit ay dalawahang diode na may karaniwang katod. Ito ay ang paggamit ng dual diodes na itinuturing na isang tanda ng mataas na kalidad.

Ang nasunog na Schottky diode ay isa sa mga pinakakaraniwang pagkakamali. Ang isang diode ay maaaring magkaroon ng dalawang hindi gumaganang estado: pagkasira ng kuryente at pagtagas sa katawan. Sa alinman sa mga kundisyong ito, ang UPS ay naharang dahil sa built-in na circuit ng proteksyon.

Sa kaganapan ng isang pagkasira ng kuryente, ang lahat ng pangalawang boltahe sa supply ng kuryente ay wala. Sa kaganapan ng isang pagtagas, ang computer power supply fan ay maaaring "twitch" at output boltahe ripples ay maaaring lumitaw sa output at panaka-nakang mawala. Iyon ay, pana-panahong nagpapaputok ang module ng proteksyon, ngunit hindi nangyayari ang kumpletong pagharang. Ang mga Schottky diode ay 100% na nasusunog kung ang radiator kung saan sila nakakabit ay napakainit o may malakas na amoy ng sunog mula sa kanila.

Dapat itong sabihin ng ilang mga salita na kapag nag-aayos ng isang UPS pagkatapos palitan ang mga diode, lalo na sa pinaghihinalaang pagtagas sa kaso, dapat mong i-ring ang lahat ng mga transistor ng kuryente na tumatakbo sa switching mode. At din sa kaso ng pagpapalit ng mga key transistors, ang pagsuri sa mga diode ay sapilitan at mahigpit na kinakailangan.

Ang pamamaraan para sa pagsubok ng isang Schottky diode ay kapareho ng para sa isang karaniwang karaniwang diode. Ngunit may mga maliit na pagkakaiba din dito. Napakahirap subukan ang isang diode ng ganitong uri na naka-solder na sa circuit. Samakatuwid, ang pagpupulong o indibidwal na elemento ay dapat munang alisin mula sa circuit para sa inspeksyon. Ito ay medyo madali upang matukoy ang isang ganap na butas na elemento. Sa lahat ng limitasyon sa pagsukat ng paglaban, ang multimeter ay magpapakita ng walang katapusang mababang resistensya o maikling circuit sa magkabilang direksyon.

Mas mahirap suriin ang pinaghihinalaang pagtagas. Kung susuriin namin ang isang tipikal na multimeter, halimbawa DT-830 sa mode na "diode", makakakita kami ng isang magagamit na bahagi. Gayunpaman, kung magsusukat ka sa mode ng ohmmeter, ang reverse resistance sa "20 kOhm" na limitasyon ay tinutukoy na walang katapusan na napakalaking (1). Kung ang elemento ay nagpapakita ng ilang pagtutol, halimbawa 5 kOhm, pagkatapos ay mas mahusay na isaalang-alang ang diode na ito na kahina-hinala at palitan ito ng isa na tiyak na gumagana. Minsan ito ay mas mahusay na agad na palitan ang Schottky diodes sa +3.3V at +5.0V bus sa isang computer UPS.

Minsan ginagamit ang mga ito sa mga alpha at beta radiation receiver (dosimeters), neutron radiation detector, at bilang karagdagan, ang mga solar panel ay binuo sa Schottky barrier transition na nagbibigay ng kuryente sa spacecraft na nag-aararo sa kalawakan ng ating malawak na uniberso.

Ang pagbuo ng electronics ay nangangailangan ng mas mataas na pamantayan mula sa mga bahagi ng radyo. Upang gumana sa mataas na mga frequency, ginagamit ang isang Schottky diode, na higit na mataas sa mga parameter nito sa mga analogue ng silikon. Minsan maaari mong makita ang pangalan ng Schottky barrier diode, na karaniwang nangangahulugan ng parehong bagay.

Disenyo
Miniaturization
Gamitin sa pagsasanay

Disenyo

Ang Schottky diode ay naiiba sa mga ordinaryong diode sa disenyo nito, na gumagamit ng metal-semiconductor kaysa sa p-n junction. Malinaw na ang mga katangian dito ay magkaiba, ibig sabihin ay dapat iba rin ang mga katangian.

Sa katunayan, ang isang semiconductor metal ay may mga sumusunod na parameter:

Ang kasalukuyang pagtagas ay may malaking kahalagahan;
Mababang boltahe drop sa kabuuan ng kantong kapag direktang konektado;
Ibinabalik ang singil nang napakabilis, dahil ito ay may mababang halaga.

Ang Schottky diode ay gawa sa mga materyales tulad ng gallium arsenide, silikon; hindi gaanong karaniwan, ngunit maaari ding gamitin, ay germanium. Ang pagpili ng materyal ay nakasalalay sa mga katangian na kailangang makuha, gayunpaman, sa anumang kaso, ang maximum na reverse boltahe kung saan ang mga semiconductor na ito ay maaaring gawin ay hindi mas mataas kaysa sa 1200 volts - ito ang pinakamataas na rectifier ng boltahe. Sa pagsasagawa, mas madalas silang ginagamit sa mas mababang mga boltahe - 3, 5, 10 volts.

Sa circuit diagram, ang Schottky diode ay itinalaga bilang mga sumusunod:

Ngunit kung minsan ay makikita mo ang pagtatalagang ito:

Nangangahulugan ito ng dalawahang elemento: dalawang diode sa isang pabahay na may karaniwang anode o katod, kaya ang elemento ay may tatlong terminal. Gumagamit ang mga power supply ng mga ganitong disenyo na may karaniwang katod; maginhawa silang gamitin sa mga rectifier circuit. Kadalasan ang mga diagram ay nagpapakita ng mga marka ng isang regular na diode, ngunit ang paglalarawan ay nagpapahiwatig na ito ay isang Schottky diode, kaya kailangan mong mag-ingat.

Ang mga diode assemblies na may Schottky barrier ay magagamit sa tatlong uri:

Uri 1 - na may isang karaniwang katod;

Uri 2 - na may isang karaniwang anode;

Uri 3 - ayon sa pamamaraan ng pagdodoble.

Para makatipid sa mga singil sa kuryente, inirerekomenda ng aming mga mambabasa ang Electricity Saving Box. Ang mga buwanang pagbabayad ay magiging 30-50% na mas mababa kaysa sa mga ito bago gamitin ang saver. Tinatanggal nito ang reaktibong bahagi mula sa network, na nagreresulta sa pagbawas sa pagkarga at, bilang kinahinatnan, ang kasalukuyang pagkonsumo. Ang mga de-koryenteng kasangkapan ay kumonsumo ng mas kaunting kuryente at nababawasan ang mga gastos.

Ang koneksyon na ito ay nakakatulong upang madagdagan ang pagiging maaasahan ng elemento: pagkatapos ng lahat, sa parehong pabahay, mayroon silang parehong rehimen ng temperatura, na mahalaga kung kinakailangan ang mga makapangyarihang rectifier, halimbawa, 10 amperes.

Ngunit mayroon ding mga disadvantages. Ang bagay ay ang mababang boltahe na pagbaba (0.2–0.4 V) ng naturang mga diode ay lumilitaw sa mababang boltahe, karaniwang 50-60 volts. Sa mas mataas na mga halaga, kumikilos sila tulad ng mga regular na diode. Ngunit sa mga tuntunin ng kasalukuyang, ang circuit na ito ay nagpapakita ng napakahusay na mga resulta, dahil ito ay madalas na kinakailangan - lalo na sa mga circuit ng kapangyarihan at mga module ng kapangyarihan - para sa kasalukuyang operating ng mga semiconductor ay hindi bababa sa 10A.

Isa pang malaking kawalan: para sa mga device na ito, ang reverse current ay hindi maaaring lumampas kahit na sa isang iglap. Agad silang nabigo, habang ang mga diode ng silikon, kung ang kanilang temperatura ay hindi nalampasan, ibalik ang kanilang mga katangian.

Ngunit mayroon pa ring mas maraming positibong bagay. Bilang karagdagan sa pagbaba ng mababang boltahe, ang Schottky diode ay may mababang halaga ng kapasidad ng junction. Tulad ng alam mo: mas mababang kapasidad - mas mataas na dalas. Ang nasabing diode ay nakahanap ng aplikasyon sa paglipat ng mga power supply, rectifier at iba pang mga circuit na may mga frequency na ilang daang kilohertz.

Ang kasalukuyang-boltahe na katangian ng naturang diode ay may asymmetrical na hitsura. Kapag ang isang pasulong na boltahe ay inilapat, malinaw na ang kasalukuyang pagtaas ng exponentially, at kapag ang reverse boltahe ay inilapat, ang kasalukuyang ay hindi nakasalalay sa boltahe.

Ang lahat ng ito ay maaaring ipaliwanag kung alam mo na ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng semiconductor na ito ay batay sa paggalaw ng mga pangunahing carrier - mga electron. Sa parehong dahilan, napakabilis ng mga device na ito: wala silang mga proseso ng recombination na katangian ng mga device na may mga p-n junction. Ang lahat ng mga aparato na may istraktura ng hadlang ay nailalarawan sa pamamagitan ng kawalaan ng simetrya ng mga katangian ng kasalukuyang boltahe, dahil ito ang bilang ng mga carrier ng electric charge na tumutukoy sa pagtitiwala ng kasalukuyang sa boltahe.

Miniaturization

Sa pag-unlad ng microelectronics, ang mga espesyal na microcircuits at single-chip microprocessors ay nagsimulang malawakang gamitin. Ang lahat ng ito ay hindi ibinubukod ang paggamit ng mga nakabitin na elemento. Gayunpaman, kung ang mga radioelement ng mga karaniwang sukat ay ginagamit para sa layuning ito, ito ay magpapawalang-bisa sa buong ideya ng miniaturization sa kabuuan. Samakatuwid, ang mga elemento ng open-frame ay binuo - mga bahagi ng SMD, na 10 o higit pang beses na mas maliit kaysa sa mga maginoo na bahagi. Ang kasalukuyang-boltahe na mga katangian ng naturang mga bahagi ay hindi naiiba mula sa kasalukuyang-boltahe na mga katangian ng mga maginoo na aparato, at ang kanilang mga pinababang sukat ay ginagawang posible na gamitin ang mga ekstrang bahagi sa iba't ibang mga microassemblies.

Ang mga bahagi ng SMD ay may iba't ibang laki. Ang laki ng SMD na 1206 ay angkop para sa manu-manong paghihinang. Ang mga ito ay may sukat na 3.2 by 1.6 mm, na nagbibigay-daan sa iyo na maghinang mismo. Ang iba pang mga elemento ng SMD ay mas maliit, na binuo sa pabrika na may mga espesyal na kagamitan, at imposibleng maghinang ang mga ito sa iyong sarili sa bahay.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang bahagi ng smd ay hindi rin naiiba sa malaking katapat nito, at kung, halimbawa, isinasaalang-alang namin ang kasalukuyang boltahe na katangian ng isang diode, kung gayon ito ay magiging pantay na angkop para sa mga semiconductor ng anumang laki. Ang kasalukuyang saklaw ay mula 1 hanggang 10 amperes. Ang mga marka sa kaso ay madalas na binubuo ng isang digital code, ang pag-decode nito ay ibinibigay sa mga espesyal na talahanayan. Maaari silang masuri para sa pagiging angkop gamit ang isang tester, tulad ng kanilang mas malalaking katapat.

Gamitin sa pagsasanay

Ginagamit ang mga Schottky rectifier sa pagpapalit ng mga power supply, boltahe stabilizer, switching rectifier. Ang pinaka-hinihingi na kasalukuyang - 10A o higit pa - ay mga boltahe na 3.3 at 5 volts. Ito ay sa naturang pangalawang circuit ng kapangyarihan na ang mga Schottky device ay madalas na ginagamit. Upang palakasin ang kasalukuyang mga halaga, pinagsama ang mga ito sa isang circuit na may karaniwang anode o cathode. Kung ang bawat isa sa mga dual diode ay na-rate sa 10 amperes, makakakuha ka ng isang makabuluhang margin sa kaligtasan.

Ang isa sa mga pinaka-karaniwang malfunctions ng switching power modules ay ang pagkabigo ng mga parehong diode na ito. Bilang isang patakaran, sila ay ganap na masira o tumagas. Sa parehong mga kaso, ang may sira na diode ay dapat mapalitan, pagkatapos ay ang mga transistor ng kapangyarihan ay dapat suriin sa isang multimeter, at ang supply boltahe ay dapat ding masukat.

Pagsubok at pagpapalitan

Ang mga Schottky rectifier ay maaaring masuri sa parehong paraan tulad ng conventional semiconductors, dahil mayroon silang mga katulad na katangian. Kailangan mong i-ring ito sa parehong direksyon gamit ang isang multimeter - dapat itong ipakita ang sarili nito sa parehong paraan tulad ng isang regular na diode: anode-cathode, at dapat walang mga tagas. Kung nagpapakita ito ng kahit isang bahagyang pagtutol - 2-10 kilo-ohms, ito ay isang dahilan para sa hinala.

Ang isang diode na may karaniwang anode o cathode ay maaaring masuri tulad ng dalawang ordinaryong semiconductor na magkakaugnay. Halimbawa, kung karaniwan ang anode, ito ay magiging isang binti sa tatlo. Inilalagay namin ang isang tester probe sa anode, ang iba pang mga binti ay iba't ibang mga diode, at isa pang probe ang inilalagay sa kanila.

Maaari ba itong palitan ng ibang uri? Sa ilang mga kaso, ang Schottky diodes ay pinalitan ng ordinaryong germanium diodes. Halimbawa, ang D305 sa isang kasalukuyang 10 amperes ay nagbigay ng isang drop ng 0.3 volts lamang, at sa mga alon ng 2-3 amperes maaari silang karaniwang mai-install nang walang radiator. Ngunit ang pangunahing layunin ng pag-install ng Schottky ay hindi isang maliit na patak, ngunit isang mababang kapasidad, kaya hindi laging posible ang kapalit.

Tulad ng nakikita natin, ang mga electronics ay hindi tumitigil, at ang karagdagang mga aplikasyon ng mga high-speed na aparato ay tataas lamang, na ginagawang posible na bumuo ng bago, mas kumplikadong mga sistema.

Sa malaking pamilya ng mga semiconductor diode na pinangalanan sa mga pangalan ng mga siyentipiko na natuklasan ang hindi pangkaraniwang epekto, maaari tayong magdagdag ng isa pa. Ito ay isang Schottky diode.

Natuklasan at pinag-aralan ng German physicist na si Walter Schottka ang tinatawag na barrier effect na nangyayari sa isang partikular na teknolohiya para sa paglikha ng metal-semiconductor transition.

Ang pangunahing tampok ng isang Schottky diode ay na, hindi tulad ng mga maginoo na diode batay sa isang pn junction, ito ay gumagamit ng isang metal-semiconductor junction, na tinatawag ding isang Schottky barrier. Ang hadlang na ito, tulad ng semiconductor pn junction, ay may pag-aari ng one-way electrical conductivity at isang bilang ng mga natatanging katangian.

Ang mga materyales na ginamit sa paggawa ng Schottky barrier diodes ay higit sa lahat ay silicon (Si) at gallium arsenide (GaAs), pati na rin ang mga metal tulad ng ginto, pilak, platinum, palladium at tungsten.

Sa mga circuit diagram, ang isang Schottky diode ay inilalarawan tulad nito.

Tulad ng nakikita mo, ang imahe nito ay medyo naiiba sa pagtatalaga ng isang maginoo na semiconductor diode.

Bilang karagdagan sa pagtatalaga na ito, sa mga diagram maaari ka ring makahanap ng isang imahe ng isang dual Schottky diode (assembly).

Ang dual diode ay dalawang diode na naka-mount sa isang karaniwang pabahay. Ang mga terminal ng kanilang mga cathodes o anodes ay pinagsama. Samakatuwid, ang gayong pagpupulong, bilang panuntunan, ay may tatlong mga output. Ang pagpapalit ng mga power supply ay karaniwang gumagamit ng mga karaniwang cathode assemblies.

Dahil ang dalawang diode ay inilalagay sa parehong pabahay at ginawa sa isang solong teknolohikal na proseso, ang kanilang mga parameter ay napakalapit. Dahil ang mga ito ay inilagay sa isang solong pabahay, ang kanilang mga kondisyon ng temperatura ay pareho. Pinatataas nito ang pagiging maaasahan at buhay ng serbisyo ng elemento.

Ang mga Schottky diode ay may dalawang positibong katangian: isang napakababang pagbaba ng boltahe sa pasulong (0.2-0.4 volts) sa kabuuan ng junction at napakataas na pagganap.

Sa kasamaang palad, ang gayong maliit na pagbagsak ng boltahe ay nangyayari kapag ang inilapat na boltahe ay hindi hihigit sa 50-60 volts. Habang lumalaki ito, ang Schottky diode ay kumikilos tulad ng isang regular na silicon rectifier diode. Ang maximum na reverse boltahe para sa Schottky ay karaniwang hindi lalampas sa 250 volts, bagaman sa pagbebenta maaari kang makahanap ng mga sample na na-rate sa 1.2 kilovolts (VS-10ETS12-M3).

Kaya, dual Schottky diode (Schottky rectifier) 60CPQ150 dinisenyo para sa isang maximum na reverse boltahe ng 150V, at ang bawat isa sa mga diodes ng pagpupulong ay may kakayahang magpasa ng 30 amperes sa direktang koneksyon!

Makakahanap ka rin ng mga sample na ang half-cycle rectified current ay maaaring umabot sa maximum na 400A! Ang isang halimbawa ay ang modelong VS-400CNQ045.

Kadalasan, sa mga circuit diagram, ang kumplikadong graphical na representasyon ng cathode ay tinanggal lamang at ang Schottky diode ay inilalarawan bilang isang regular na diode. At ang uri ng elemento na ginamit ay ipinahiwatig sa detalye.

Ang mga disadvantages ng mga diode na may Schottky barrier ay kinabibilangan ng katotohanan na kahit na ang reverse boltahe ay saglit na lumampas, sila ay agad na nabigo at, pinaka-mahalaga, hindi maibabalik. Habang ang mga silicon power valve, pagkatapos huminto ang labis na boltahe, ay ganap na nakapagpapagaling sa sarili at patuloy na gumagana. Bilang karagdagan, ang reverse current ng diodes ay lubos na nakasalalay sa temperatura ng junction. Sa isang malaking reverse current, nangyayari ang thermal breakdown.

Bilang karagdagan sa mataas na bilis at, samakatuwid, maikling oras ng pagbawi, ang mga positibong katangian ng Schottky diodes ay may kasamang maliit na junction (barrier) na kapasidad, na nagbibigay-daan sa iyo upang madagdagan ang dalas ng pagpapatakbo. Ito ay nagpapahintulot sa mga ito na magamit sa mga pulse rectifier sa mga frequency na daan-daang kilohertz. Maraming Schottky diode ang nakakahanap ng kanilang aplikasyon sa pinagsamang microelectronics. Ang mga Schottky diode na ginawa gamit ang nanotechnology ay kasama sa mga integrated circuit, kung saan nilalampasan ang mga transistor junctions upang mapabuti ang pagganap.

Ang mga Schottky diode ng 1N581x series (1N5817, 1N5818, 1N5819) ay nag-ugat sa amateur radio practice. Ang lahat ng mga ito ay idinisenyo para sa maximum na pasulong na kasalukuyang ( I F(AV)) – 1 ampere at reverse boltahe ( V RRM) mula 20 hanggang 40 volts. Pagbaba ng boltahe ( V F) sa junction ay mula 0.45 hanggang 0.55 volts. Tulad ng nabanggit na, ang pasulong na pagbagsak ng boltahe ( Pasulong na pagbaba ng boltahe) para sa mga diode na may Schottky barrier ay napakaliit.

Ang isa pang medyo kilalang elemento ay 1N5822. Ito ay dinisenyo para sa isang pasulong na kasalukuyang ng 3 amperes at ito ay makikita sa isang DO-201AD housing.

Gayundin sa mga naka-print na circuit board maaari kang makahanap ng mga diode ng serye ng SK12 - SK16 para sa pag-mount sa ibabaw. Ang mga ito ay medyo maliit sa laki. Sa kabila nito, kayang tiisin ng SK12-SK16 ang pasulong na kasalukuyang hanggang 1 ampere sa reverse boltahe na 20 - 60 volts. Ang pasulong na pagbaba ng boltahe ay 0.55 volts (para sa SK12, SK13, SK14) at 0.7 volts (para sa SK15, SK16). Gayundin sa pagsasanay maaari kang makahanap ng mga diode ng serye ng SK32 - SK310, halimbawa, SK36, na idinisenyo para sa isang direktang kasalukuyang ng 3 amperes.

Application ng Schottky diodes sa power supply.

Ang mga Schottky diode ay aktibong ginagamit sa mga power supply ng computer at switching voltage stabilizer. Kabilang sa mga boltahe ng supply na may mababang boltahe, ang pinakamataas na kasalukuyang (sampu-sampung amperes) ay +3.3 volts at +5.0 volts. Sa mga pangalawang power supply na ito ginagamit ang Schottky barrier diodes. Kadalasan, ginagamit ang mga three-terminal assemblies na may isang karaniwang katod. Ito ay ang paggamit ng mga pagtitipon na maaaring ituring na isang tanda ng isang mataas na kalidad at teknolohikal na advanced na supply ng kuryente.

Ang pagkabigo ng Schottky diodes ay isa sa mga pinakakaraniwang pagkakamali sa paglipat ng mga power supply. Maaari itong magkaroon ng dalawang "patay" na estado: purong electrical breakdown at leakage. Kung ang isa sa mga kundisyong ito ay naroroon, ang power supply ng computer ay na-block habang ang proteksyon ay na-trigger. Ngunit ito ay maaaring mangyari sa iba't ibang paraan.

Sa unang kaso, ang lahat ng pangalawang stress ay wala. Hinarangan ng proteksyon ang suplay ng kuryente. Sa pangalawang kaso, ang fan "twitches" at boltahe ripples pana-panahong lumilitaw at pagkatapos ay nawawala sa output ng mga power supply.

Iyon ay, ang circuit ng proteksyon ay pana-panahong na-trigger, ngunit ang pinagmumulan ng kapangyarihan ay hindi ganap na naharang. Ang mga Schottky diode ay garantisadong mabibigo kung ang radiator kung saan sila naka-install ay napakainit hanggang sa lumitaw ang isang hindi kasiya-siyang amoy. At ang huling diagnostic na opsyon ay nauugnay sa isang pagtagas: kapag ang pag-load sa gitnang processor ay tumaas sa multiprogram mode, ang power supply ay kusang na-off.

Dapat tandaan na kapag propesyonal na nag-aayos ng isang power supply, pagkatapos palitan ang mga pangalawang diode, lalo na sa isang pinaghihinalaang pagtagas, dapat mong suriin ang lahat ng mga transistor ng kuryente na gumaganap ng pag-andar ng mga susi at kabaligtaran: pagkatapos palitan ang mga key transistors, suriin ang pangalawang diodes ay isang ipinag-uutos na pamamaraan. Laging kinakailangan na gabayan ng prinsipyo: ang problema ay hindi dumarating nang mag-isa.

Sinusuri ang mga diode ng Schottky gamit ang isang multimeter.

Maaari mong suriin ang Schottky diode gamit ang isang komersyal na multimeter. Ang pamamaraan ay kapareho ng kapag sinusuri ang isang maginoo na semiconductor diode na may p-n junction. Ngunit may mga pitfalls din dito. Ang isang leaky diode ay lalong mahirap subukan. Una sa lahat, ang elemento ay dapat na alisin mula sa circuit para sa isang mas tumpak na tseke. Ito ay medyo madali upang matukoy ang isang ganap na sirang diode. Sa lahat ng limitasyon ng pagsukat ng paglaban, ang may sira na elemento ay magkakaroon ng napakaliit na paglaban, kapwa sa pasulong at pabalik na koneksyon. Ito ay katumbas ng isang maikling circuit.

Mas mahirap suriin ang isang diode na may pinaghihinalaang "leakage". Kung susuriin namin ang isang DT-830 multimeter sa mode na "diode", makikita namin ang isang ganap na magagamit na elemento. Maaari mong subukang sukatin ang reverse resistance nito gamit ang isang ohmmeter. Sa limitasyon ng "20 kOhm", ang reverse resistance ay tinukoy bilang walang katapusan na malaki. Kung ang aparato ay nagpapakita ng hindi bababa sa ilang pagtutol, sabihin ang 3 kOhm, kung gayon ang diode na ito ay dapat ituring na kahina-hinala at palitan ng isang kilalang mabuti. Ang kumpletong pagpapalit ng mga Schottky diode sa +3.3V at +5.0V na power bus ay makakapagbigay ng 100% na garantiya.

Saan pa ginagamit ang Schottky diodes sa electronics? Matatagpuan ang mga ito sa mga kakaibang device, gaya ng alpha at beta radiation receiver, neutron radiation detector, at kamakailan lang, ang mga solar panel ay na-assemble sa Schottky barrier junctions. Kaya, nagbibigay din sila ng kuryente sa spacecraft.

Ang Schottky diode, ang prinsipyo ng pagpapatakbo na ilalarawan natin ngayon, ay isang napaka-matagumpay na imbensyon ng Aleman na siyentipiko na si Walter Schottky. Ang aparato ay pinangalanan sa kanyang karangalan, at mahahanap mo ito kapag nag-aaral ng iba't ibang mga de-koryenteng circuit. Para sa mga nagsisimula pa lamang na maging pamilyar sa electronics, magiging kapaki-pakinabang na malaman kung bakit ito ginagamit at kung saan ito madalas na ginagamit.

Ito ay isang semiconductor diode na may kaunting pagbaba ng boltahe sa panahon ng direktang paglipat. Mayroon itong dalawang pangunahing bahagi: ang semiconductor mismo at ang metal.
Tulad ng nalalaman, ang pinahihintulutang antas ng reverse boltahe sa anumang pang-industriya na elektronikong aparato ay 250 V. Ang U na ito ay nakakahanap ng praktikal na aplikasyon sa anumang mababang boltahe na circuit, na pumipigil sa reverse flow ng kasalukuyang.

Ang istraktura ng device mismo ay simple at ganito ang hitsura:

semiconductor;
pagwawalang-bahala ng salamin;
metal;
proteksiyon na singsing.

Kapag dumaan ang electric current sa isang circuit, nag-iipon ang mga positibo at negatibong singil sa buong perimeter ng device, kasama ang protective ring. Ang akumulasyon ng particle ay nangyayari sa iba't ibang elemento ng diode. Tinitiyak nito ang paglitaw ng isang electric field na may kasunod na paglabas ng isang tiyak na halaga ng init.

Pagkakaiba mula sa iba pang mga semiconductor

Ang pangunahing pagkakaiba nito mula sa iba pang mga semiconductors ay ang hadlang ay isang elemento ng metal na may one-way na conductivity.

Ang mga naturang elemento ay ginawa mula sa maraming mahahalagang metal:

gallium arsenide;
silikon;
ginto;
tungsten;
silikon karbid;
paleydyum;
platinum.

Ang mga katangian ng nais na tagapagpahiwatig ng boltahe at ang kalidad ng pagpapatakbo ng elektronikong aparato sa kabuuan ay nakasalalay sa kung aling metal ang napili bilang materyal. Ang silikon ay kadalasang ginagamit dahil sa pagiging maaasahan, tibay at kakayahang gumana sa ilalim ng mga kondisyon ng mataas na kapangyarihan. Ginagamit din ang gallium arsenide na sinamahan ng arsenic o germanium.

Mga kalamangan at kahinaan

Kapag nagtatrabaho sa mga device na may kasamang Schottky diode, dapat mong isaalang-alang ang kanilang mga positibo at negatibong aspeto. Kung ikinonekta mo ito bilang isang elemento ng isang de-koryenteng circuit, perpektong hahawakan nito ang kasalukuyang, na pumipigil sa malalaking pagkalugi.

Bilang karagdagan, ang metal barrier ay may kaunting kapasidad. Ito ay makabuluhang pinatataas ang wear resistance at buhay ng serbisyo ng diode mismo. Ang pagbaba ng boltahe kapag ginagamit ito ay minimal, at ang aksyon ay nangyayari nang napakabilis - kailangan mo lamang na gumawa ng isang koneksyon.

Gayunpaman, ang malaking porsyento ng reverse current ay isang halatang kawalan. Dahil maraming mga de-koryenteng kasangkapan ang napakasensitibo, kadalasan ay may mga kaso kapag ang bahagyang labis sa indicator, isang pares lang ng A, ay maaaring makapinsala sa device sa mahabang panahon. Gayundin, kung walang ingat mong suriin ang boltahe ng semiconductor, ang diode mismo ay maaaring tumagas.

Saklaw ng aplikasyon

Ang Schottky diode ay maaaring isama sa anumang baterya.

Ito ay kasama sa solar battery device. Ang mga solar panel, na matagumpay na gumagana sa kalawakan sa loob ng mahabang panahon, ay tiyak na binuo sa batayan ng Schottky barrier junctions. Ang ganitong mga solar system ay naka-install sa spacecraft (mga satellite at teleskopyo na nagpapatakbo sa malupit na mga kondisyon ng walang hangin na espasyo).

Ang aparato ay kailangang-kailangan kapag nagpapatakbo ng mga computer, gamit sa bahay, radyo, at mga power supply. Kapag ginamit nang tama, pinapataas ng Schottky diode ang pagganap ng anumang device at pinipigilan ang kasalukuyang pagkawala. Ito ay may kakayahang tumanggap ng alpha, beta at gamma radiation. Iyon ang dahilan kung bakit ito ay kailangang-kailangan sa mga kondisyon ng espasyo.

Gamit ang gayong aparato, posible na ikonekta ang mga diode nang magkatulad, gamit ang mga ito bilang mga dual rectifier. Sa ganitong paraan, maaari mong pagsamahin ang dalawang parallel power supply. Ang isang pakete ay may kasamang dalawang semiconductors, at ang mga dulo ng positibo at negatibong mga singil ay konektado sa isa't isa. Mayroon ding mga mas simpleng circuit kung saan napakaliit ng mga Schottky diode. Ito ay tipikal para sa napakaliit na bahagi sa electronics.

Ang Schottky diode ay isang kailangang-kailangan na elemento sa maraming mga elektronikong aparato. Ang pangunahing bagay ay upang maunawaan ang mga detalye ng trabaho nito at gamitin ito ng tama.

Ang Schottky diode ay isang semiconductor device (diode) na natanto sa pamamagitan ng metal-semiconductor contact. Natanggap nito ang pangalan nito bilang parangal sa German physicist na si Walter Schottky.

Mga tampok ng Schottky diodes

Noong 1938, nilikha ng mga siyentipiko ang batayan para sa teorya ng mga aparatong semiconductor na ito. Sa halip na isang pn junction sa naturang mga diode, isang metal semiconductor ang ginagamit bilang isang hadlang. Ang rehiyon ng materyal na semiconductor ay pinagsama ng karamihan sa mga carrier. Sa punto ng pakikipag-ugnay, ang isang rehiyon ng pagsingil ng mga ionized na acceptor ay nagsisimulang mabuo. Bilang resulta, isang potensyal na hadlang ang lumitaw sa lugar ng paglipat, na tinatawag na Schottky barrier. Ang pagbabago sa antas nito ay humahantong sa pagbabago sa halaga ng kasalukuyang dumadaloy sa Schottky diode. Ang pangunahing tampok ng naturang mga aparatong semiconductor ay itinuturing na isang mababang antas ng pagbawas ng pasulong na boltahe pagkatapos ng p-n junction, pati na rin ang kawalan ng isang reverse recovery charge level.

Ang mga Schottky diodes ay nagpapatakbo sa hanay ng temperatura mula sa minus 65 0 hanggang plus 160 0 Celsius, ang halaga ng pinahihintulutang reverse boltahe ng mga diode na ginawa ng industriya ay limitado sa 250 V. Gayunpaman, ang mga aparatong ito ay malawakang ginagamit sa pang-industriya na electronics sa mababang boltahe na mga circuit, ang reverse boltahe ay limitado sa sampu-sampung volts. Pinapayagan ka ng Schottky diode na makuha ang kinakailangang halaga ng potensyal na hadlang sa pamamagitan ng pagpili ng nais na metal. Ang isang sapat na mababang antas ng high-frequency na ingay ay nagbibigay-daan sa paggamit ng mga naturang diode sa paglipat ng mga power supply, sa mga digital na kagamitan, bilang mga receiver ng radiation, light modulator, at sa mga bloke ng transpormer ng mga analog na kagamitan. Natagpuan nila ang malawak na aplikasyon sa disenyo ng mga solar panel. Ang prinsipyo ng Schottky barrier ay ginagamit sa disenyo at paggawa ng high-speed microwave diodes. Ang Schottky diode ay itinayo sa salamin, plastik at metal na mga pabahay. Available din ang mga device na ito sa mga SMD housing.

Mga kalamangan at kahinaan

Ang kanilang kalamangan, hindi katulad ng mga diode ng silikon, ay isang medyo mababang pagbagsak ng boltahe (hanggang sa 0.2-0.4 volts). Ang ganitong mababang drop value ay karaniwang eksklusibo para sa Schottky diodes. Ang Schottky barrier ay mayroon ding mas mababang electrical capacitance ng junction, na ginagawang posible na makabuluhang taasan ang operating frequency ng device. Ang mga device na ito ay nailalarawan din ng isang pinababang antas ng interference. Ang Schottky diode ay mayroon ding ilang mga disadvantages. Ang pangunahing bagay ay ang mataas na sensitivity sa mga panandaliang surges sa reverse current at boltahe, na nagreresulta sa isang maikling circuit at ang diode ay nasusunog. Gayundin, ang mga diode ng ganitong uri ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang pagtaas sa reverse kasalukuyang halaga sa pagtaas ng temperatura ng kristal.

Batay sa kapangyarihan, ang mga semiconductor device na ito ay maaaring nahahati sa tatlong grupo: low-power (ang kanilang passing current ay hindi lalampas sa 3-5 amperes), medium-power (hanggang 10 amperes) at high-power (kasalukuyang umabot sa 60 amperes). Ang mga makapangyarihang Schottky diode ay ginagamit upang gumana sa mga device na ginagamit upang itama ang alternating current. Nagbibigay sila ng pagpasa ng direktang kasalukuyang umaabot sa sampu-sampung amperes. Sa kasong ito, ang pagbaba ng boltahe sa diode ay 0.5-1 V lamang. Ang pinahihintulutang halaga ng reverse boltahe sa Schottky diodes ay 200-500 V.