Сцхоттки диода - карактеристике, параметри и примена

Диода је једна од основних компоненти која се обично користи у дизајну електронских кола, може се често наћи у исправљачима, клештама, стезаљкама и многим другим често коришћеним круговима. То је двокраки полупроводнички уређај који омогућава проток струје у само једном смеру који је од Аноде до Катоде (+ до -) и блокира тренутни ток у обрнутом смеру, тј. Катоду до Аноде. Разлог иза тога је што има цца. Нулти отпор у правцу напред док је бесконачни отпор у обрнутом смеру. Постоји много врста диода, свака са својим јединственим својством и применом. Већ смо сазнали о Зенер диодама и њиховом раду, у овом чланку ћемо сазнати о још једној занимљивој врсти диоде која се зове Сцхоттки Диоде и како се она може користити у нашим дизајном кола.

Сцхоттки диода (Названа по немачком физичару Валтер Х. Сцхоттки) је друга врста полупроводничких диода, али уместо да има ПН спој, Сцхоттки диода има спој метал-полупроводник и који смањује капацитет и повећава брзину пребацивања Сцхоттки диоде, а ово чини га другачијим од осталих диода. Сцхоттки диода има и друга имена попут диоде површинске баријере, Сцхоттки диоде баријере, врућег носача или диоде са врућим електронима.

Симбол Сцхоттки диоде

Симбол Сцхоттки диоде заснован је на генеричком симболу диоде, али уместо да има равну линију, има С сличну структуру на негативном крају диоде, као што је приказано доле. Овај шематски симбол се лако може користити за разликовање Сцхоттки диоде од осталих диода приликом читања дијаграма кола. Кроз чланак ћемо упоређивати Сцхоттки диоду са обичном диодом ради бољег разумевања.

Чак и по физичком изгледу компоненте, Сцхоттки диода изгледа слично генеричкој диоди и често је тешко разликовати разлику без читања броја дела на њој. Али најчешће ће се Сцхоттки диода чинити помало гломазном од уобичајених, али не мора увек бити случај. СЦХОТТКИ Диоде ПИН-од слика приказана је у наставку.

Шта чини Сцхоттки диоду посебном?

Као што је раније речено, Сцхоттки диода изгледа и делује врло слично генеричкој диоди, али јединствене карактеристике Сцхоттки диоде су њен врло низак пад напона и велика брзина пребацивања. Да бисте ово боље разумели, допустите да спојите Сцхоттки диоду и генеричку диоду на идентичан круг и проверите како она функционише.

На горњим сликама имамо два кола један за Сцхоттки диоду и други за типичне ПН-спојне диоде. Ови кругови ће се користити за разликовање падова напона на обе диоде. Дакле, леви круг је за Сцхоттки диоду, а десни за типичну диоду са ПН-спојем. Обе диоде се напајају са 5В. Када се струја пропушта са обе диоде, Сцхоттки диода има само пад напона од 0,3 волта и оставља оптерећење од 4,7 волта, с друге стране, типична диода са ПН-спојем има пад напона од 0,7 волта и оставља 4,3 волта за оптерећење. Дакле, Сцхоттки диода има нижи пад напона од уобичајене диоде са ПН-спојем. Осим пада напона, Сцхоттки диода има и неке друге предности у односу на типичне ПН-спојне диоде попут Сцхоттки диоде.бржа брзина пребацивања, мање шума и боље перформансе од типичне диоде са ПН-спојем.

Недостаци Сцхоттки диоде

Ако Сцхоттки диода има врло низак пад напона и велику брзину пребацивања нудећи боље перформансе, зашто су нам уопште потребне генеричке ПН спојне диоде? Зашто једноставно не бисмо користили Сцхоттки диоду за све дизајне кола?

Иако је тачно да су Сцхоттки диоде боље од ПН спојних диода и полако су пожељније од ПН спојних диода. Две главне препреке за Сцхоттки диоду су њен низак напон пробојног напона и велика реверзна струја цурења у поређењу са генеричком диодом. Због тога није погодан за високонапонске преклопне апликације. Такође Сцхоттки диоде су релативно скупље од уобичајених исправљачких диода.

Сцхоттки диода вс исправљачка диода

Кратко поређење између ПН-диоде и Сцхоттки диоде дато је у доњој табели:

ПН- спојна диода	Сцхоттки Диоде
ПН-спојна диода је биполарни уређај што значи да се проводјење струје дешава због мањинских и већинских носача наелектрисања.	За разлику од ПН-спојне диоде, Сцхоттки диода је униполарни уређај што значи да се проводљивост струје догађа само због већинских носача наелектрисања.
ПН- спојна диода има полупроводнички-полупроводнички спој.	Док Сцхоттки диода има спој метал-полупроводник.
ПН-спојне диоде имају велики пад напона.	Сцхоттки диода има мали пад напона.
Високо О државним губицима.	Ниско на државним губицима.
Полако пребацивање брзине.	Брза брзина пребацивања.
Напон високог укључивања (0,7 волти)	Ниски напон укључења (0,2 волта)
Високи реверзни напон блокирања	Ниски обрнути напон блокирања
Ниска реверзна струја	Велика реверзна струја

Структура Сцхоттки диоде

Сцхоттки диоде су направљене помоћу споја метал-полупроводник како је приказано на доњој слици. Сцхоттки диоде имају метално једињење на једној страни споја, а допирани силицијум на другој страни, стога Сцхоттки диода нема слој осиромашења. Због овог својства, Сцхоттки диоде су познате као униполарни уређаји, за разлику од типичних диода са ПН-спојем које су биполарни уређаји.

Основна структура Сцхоттки диоде приказана је на горњој слици. Као што можете видети на слици, Сцхоттки диода на једној страни има метално једињење које може да се креће од платине до волфрама, молибдена, злата итд. И полупроводник Н-типа на другој страни. Када се метално једињење и полупроводник типа Н комбинују, они стварају спој метал-полупроводник. Овај спој познат је под именом Сцхоттки баријера. Ширина Сцхоттки-јеве баријере зависи од врсте метала и полупроводничких материјала који се користе у формирању спојева.

Сцхотткијева баријера делује другачије у непристрасном, унапред пристрасном или обрнуто пристрасном стању. У стању преднаклона када је позитивни прикључак батерије повезан са металом, а негативни прикључак на полупроводник н-типа, Сцхоттки диода омогућава проток струје. Али у обрнутом стању пристрасности када је позитивни прикључак батерије повезан са полупроводником н-типа, а негативни прикључак металним, Сцхоттки диода ће блокирати струјни ток. Међутим, ако се напон пристрасног напона повећа изнад одређеног нивоа, он ће сломити баријеру и струја ће почети да тече у обрнутом смеру, а то може оштетити компоненте повезане са Сцхоттки диодом.

Карактеристике Сцхоттки диоде ВИ

Једна важна карактеристика коју треба узети у обзир при избору ваше диоде је граф напона напона (В) наспрам струје напона (И). ВИ графикон најпопуларнијих Сцхоттки диода 1Н5817, 1Н5818 и 1Н5819 приказан је испод

ВИ карактеристике Сцхоттки диоде су врло сличне типичним ПН-спојним диодама. Имајући низак пад напона од типичне диоде са ПН-спојем омогућава Сцхоттки диоди да троши мање напона од типичне диоде. Из горњег графикона можете видети да 1Н517 има најмањи пад напона напред у поређењу са друга два, такође се може приметити да пад напона расте како се струја кроз диоду повећава. Чак и за 1Н517 при максималној струји од 30А пад напона на њему може достићи чак 2В. Стога се ове диоде обично користе у применама слабе струје.

Параметри које треба узети у обзир приликом избора Сцхоттки диоде

Сваки инжењер дизајна мора одабрати праву Сцхоттки диоду у складу са потребом своје апликације. За дизајне исправљања биће потребне високонапонске, ниско / средње струјне и нискофреквентне диоде. За преклопне дизајне, фреквенција диоде би требала бити висока.

У наставку су наведени неки уобичајени и важни параметри за диоду које бисте требали имати на уму:

Напредни пад напона: Напон који је пао за укључивање унапред пристрасне диоде је напредни пад напона. Она варира у зависности од различитих диода. За Сцхоттки диоде обично се претпоставља да је напон укључења око 0,2 В.

Напон обрнутог пробијања: Одређени износ напона обрнутог преднапона, након којег се диода распада и почиње да проводи у обрнутом смеру, назива се напон обрнутог пробоја. Напон обрнутог пробоја за Сцхоттки диоду је око 50 волти.

Обрнуто време опоравка: Потребно је време за пребацивање диоде из предњег проводног стања или стања „ОН“ у обрнуто стање „ОФФ“. Најважнија разлика између типичне диоде ПН-споја и Сцхоттки диоде је време обрнутог опоравка. У типичном ПН-споју диоде време повратног опоравка може да варира од неколико микросекунди до 100 наносекунди. Сцхоттки диоде немају време опоравка, јер Сцхоттки диода нема подручје исцрпљивања на споју.

Струја обрнутог цурења: Струја изведена из полупроводничког уређаја у обрнутом смеру је обрнута струја цурења. У Сцхоттки диоди, повећање температуре значајно ће повећати обрнуту струју цурења.

Примене Сцхоттки диоде

Сцхоттки диоде имају мноштво примена у електронској индустрији због својих јединствених својстава. Неке од апликација су следеће:

1. Струјни кругови за стезање / одсецање напона

Струјни кругови и стезни кругови се обично користе у апликацијама за обликовање таласа. Својство ниског пада напона чини Сцхоттки диоду корисном као стезна диода.

2. Заштита од повратне струје и пражњења

Као што знамо, Сцхоттки диода се назива и блокирајућа диода јер блокира проток струје у обрнутом смеру; може се користити као заштита од пражњења. На пример, у случају нужде у блицу, Сцхоттки диода се користи између суперкондензатора и једносмерног мотора како би се спречило пражњење суперкондензатора кроз једносмерни мотор.

3. Кругови за узорковање и задржавање

Напред пристрасна Сцхоттки диода нема ниједан мањински носач наелектрисања и због тога се могу пребацити брже од типичних диода са ПН-спојем. Дакле, користе се Сцхоттки диоде, јер имају ниже време преласка из узорка у корак задржавања, а то резултира тачнијим узорком на излазу.

4. Исправљач снаге

Сцхоттки диоде имају високу густину струје, а низак пад напона унапред значи да се троши мање енергије од типичне диоде ПН споја, што Сцхоттки диоде чини погоднијим за исправљаче снаге.

Даље можете пронаћи практичну примену Диоде у многим круговима пратећи везу.