Lielajai pusvadītāju diožu saimei, kas nosaukta zinātnieku vārdā, kuri atklāja neparasto efektu, var pievienot vēl vienu. Tā ir Šotkija diode.
Vācu fiziķis Valters Šotka atklāja un pētīja tā saukto barjeras efektu, kas rodas ar noteiktu tehnoloģiju metāla-pusvadītāju pārejas radīšanai.
Šotkija diodes galvenā "mikroshēma" ir tā, ka atšķirībā no parastajām diodēm ieslēgta pamats p-n krustojums, šeit tiek izmantots metāla-pusvadītāju savienojums, ko sauc arī par Šotkija barjeru. Šī barjera, piemēram pusvadītājs p-n pārejai, piemīt vienpusējas elektrovadītspējas īpašība un vairākas atšķirīgas īpašības.
Silīciju (Si) un gallija arsenīdu (GaAs), kā arī metālus, piemēram, zeltu, sudrabu, platīnu, palādiju un volframu, galvenokārt izmanto kā materiālu Šotki barjerdiožu ražošanā.
Shematiskajās diagrammās Šotkija diode ir attēlota šādi.
Kā redzat, tā attēls nedaudz atšķiras no parastās pusvadītāju diodes apzīmējuma.
Papildus šim apzīmējumam diagrammās var atrast arī dubultās Šotkija diodes (montāžas) attēlu.
Divkāršā diode ir divas diodes, kas uzstādītas vienā kopējā korpusā. Katodu vai anodu secinājumi ir apvienoti. Tāpēc šādai montāžai, kā likums, ir trīs secinājumi. Komutācijas barošanas avotos parasti izmanto mezglus ar kopēju katodu.
Tā kā divas diodes ir ievietotas vienā korpusā un tiek izgatavotas vienā tehnoloģiskā procesā, to parametri ir ļoti tuvi. Tā kā tie atrodas vienā ēkā, tad temperatūras režīms viņiem vienādi. Tas palielina elementa uzticamību un kalpošanas laiku.
Šotkija diodēm ir divas pozitīvas īpašības: ļoti mazs tiešā sprieguma kritums (0,2-0,4 volti) krustojumā un ļoti liels ātrums.
Diemžēl šāds neliels sprieguma kritums notiek pie pielietotā sprieguma, kas nepārsniedz 50–60 voltus. Ar turpmāku pieaugumu Šotkija diode darbojas kā parastā silīcija taisngrieža diode. Maksimums apgrieztais spriegums Schottky gadījumā tas parasti nepārsniedz 250 voltus, lai gan pārdošanā var atrast paraugus, kas ir paredzēti 1,2 kilovoltiem (VS-10ETS12-M3).
Tātad, dubultā Šotkija diode (Schottky taisngriezis) 60CPQ150 paredzētas maksimālajam reversajam spriegumam 150V, un katra no montāžas diodēm tiešā savienojumā spēj izlaist 30 ampērus!
Var atrast arī paraugus, kuru puscikla rektificētā strāva var sasniegt maksimumu 400A! Piemērs ir modelis VS-400CNQ045.
Ļoti bieži shēmas shēmās katoda sarežģītais grafiskais attēlojums tiek vienkārši izlaists un Šotkija diode tiek attēlota kā parasta diode. Un izmantotā elementa veids ir norādīts specifikācijā.
Diožu ar Šotki barjeru trūkumi ietver faktu, ka pat ar īslaicīgu reversā sprieguma pārsniegumu tās uzreiz neizdodas un, pats galvenais, ir neatgriezeniskas. Kamēr silīcija jaudas vārsti pēc pārsprieguma pārtraukšanas lieliski salabojas un turpina darboties. Turklāt diožu reversā strāva ir ļoti atkarīga no savienojuma temperatūras. Pie lielas apgrieztās strāvas notiek termiskais sadalījums.
Šotkija diožu pozitīvās īpašības papildus lielam ātrumam un līdz ar to īsam atkopšanas laikam ietver nelielu savienojuma kapacitāti (barjeru), kas ļauj palielināt darbības frekvenci. Tas ļauj tos izmantot impulsu taisngriežos simtiem kilohercu frekvencēs. Daudzas Šotkija diodes tiek izmantotas integrētajā mikroelektronikā. Nano izgatavotas Šotkija diodes ir atrodamas integrālajās shēmās, kur tās šuntē tranzistoru savienojumus, lai uzlabotu veiktspēju.
1N581x sērijas Schottky diodes (1N5817, 1N5818, 1N5819) ir iesakņojušās radioamatieru praksē. Tie visi ir paredzēti maksimālajai tiešajai strāvai ( I F(AV)) - 1 ampērs un pretējais spriegums ( VRRM) no 20 līdz 40 voltiem. Sprieguma kritums ( V F) krustojumā ir no 0,45 līdz 0,55 voltiem. Kā jau minēts, tiešā sprieguma kritums ( sprieguma kritums uz priekšu) diodēm ar Šotkija barjeru ir ļoti mazs.
Arī diezgan labi zināms elements ir 1N5822. Tas ir paredzēts 3 ampēru līdzstrāvai un ir izgatavots DO-201AD iepakojumā.
Arī uz iespiedshēmu plates var atrast SK12 - SK16 sērijas diodes virsmas montāžai. Tie ir diezgan mazi. Neskatoties uz to, SK12-SK16 iztur līdzstrāvu līdz 1 ampēram ar pretējo spriegumu 20 - 60 volti. Tiešā sprieguma kritums ir 0,55 volti (SK12, SK13, SK14) un 0,7 volti (SK15, SK16). Arī praksē jūs varat atrast, piemēram, SK32 - SK310 sērijas diodes, SK36, kas paredzēts 3 ampēru līdzstrāvai.
Šotkija diožu izmantošana barošanas blokos.
Schottky diodes tiek aktīvi izmantotas datoru barošanas blokos un komutācijas sprieguma stabilizatoros. No zemsprieguma barošanas spriegumiem vislielākā strāva (desmitiem ampēru) ir +3,3 volti un +5,0 volti. Tieši šajos sekundārajos barošanas avotos tiek izmantotas Schottky barjerdiodes. Visbiežāk tiek izmantoti trīs spaiļu bloki ar kopīgu katodu. Tieši mezglu izmantošanu var uzskatīt par kvalitatīvas un tehnoloģiski progresīvas barošanas avota pazīmi.
Šotkija diožu atteice ir viena no visbiežāk sastopamajām kļūdām komutācijas barošanas blokos. Tam var būt divi "miruši" stāvokļi: tīrs elektrisks bojājums un noplūde. Ja pastāv kāds no šiem nosacījumiem, datora barošanas avots ir bloķēts, jo tiek aktivizēta aizsardzība. Bet tas var notikt dažādos veidos. 
Pirmajā gadījumā nav visu sekundāro spriegumu. Aizsardzība ir bloķējusi strāvas padevi. Otrajā gadījumā ventilators "raustās" un sprieguma viļņi periodiski parādās barošanas bloku izejā, pēc tam pazūd.
Tas ir, aizsardzības ķēde periodiski darbojas, bet pilnīga strāvas avota bloķēšana nenotiek. Schottky diodes tiek garantētas neveiksmes, ja radiators, uz kura tās ir uzstādītas, ir ļoti karsts, līdz parādās nepatīkama smaka. Un pēdējā diagnostikas iespēja, kas saistīta ar noplūdi: kad palielinās centrālā procesora slodze daudzprogrammu režīmā, strāvas padeve spontāni izslēdzas.
Jāpatur prātā, ka, profesionāli remontējot barošanas avotu pēc sekundāro diožu nomaiņas, it īpaši, ja ir aizdomas par noplūdi, ir jāpārbauda visi jaudas tranzistori, kas darbojas kā atslēgas, un otrādi: pēc atslēgas tranzistoru nomaiņas sekundāro diožu pārbaude ir obligāta procedūra. Vienmēr ir jāvadās pēc principa: nepatikšanas nenāk vienatnē.
Šotkija diožu pārbaude ar multimetru.
Jūs varat pārbaudīt Schottky diodi ar parastu multimetru. Paņēmiens ir tāds pats kā pārbaudot parasto pusvadītāju diode ar p-n savienojumu. Bet šeit ir arī nepilnības. Īpaši grūti ir pārbaudīt diodi ar noplūdi. Pirmkārt, precīzākai pārbaudei elements ir jāatlodē no ķēdes. Ir pietiekami viegli noteikt pilnībā bojātu diodi. Visās pretestības mērīšanas robežās bojātam elementam būs bezgalīgi maza pretestība gan tiešā, gan apgrieztā savienojumā. Tas ir līdzvērtīgs īssavienojumam.
Ir grūtāk pārbaudīt diodi ar aizdomām par "noplūdi". Ja mēs pārbaudīsim ar DT-830 multimetru "diodes" režīmā, mēs redzēsim perfekti apkalpojamu elementu. Varat mēģināt izmērīt tā pretestību ommetra režīmā. Pie "20 kOhm" robežas apgrieztā pretestība tiek definēta kā bezgalīgi liela. Ja ierīce uzrāda vismaz kādu pretestību, teiksim 3 kOhm, tad šī diode jāuzskata par aizdomīgu un jāmaina uz zināmu labu. Pilnīga Schottky diožu nomaiņa barošanas kopnēs + 3,3 V un + 5,0 V var dot 100% garantiju.
Kur vēl tiek izmantotas Šotkija diodes elektronikā? Tos var atrast diezgan eksotiskās ierīcēs, piemēram, alfa un beta starojuma detektoros, neitronu starojuma detektoros un pēdējie laiki Saules paneļi tiek montēti pie Šotki barjeru pārbrauktuvēm. Lai viņi baro elektrību un kosmosa kuģus.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pirkt |
Schottky diodes no 1 ampēra
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pirkt |
Ātrās Šotkija diodes
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pirkt |
Šotkija diodes vai precīzāk Šotki barjerdiodes ir pusvadītāju ierīces izgatavotas uz metāla-pusvadītāja kontakta bāzes, savukārt parastajās diodēs tiek izmantots pusvadītāju p-n savienojums.
Šotkija diode savu nosaukumu un izskatu elektronikā ir parādā vācu fiziķim un izgudrotājam Valteram Šotkim, kurš 1938. gadā, pētot jaunatklāto barjeras efektu, apstiprināja jau iepriekš izvirzīto teoriju, saskaņā ar kuru, lai gan elektronu emisija no metāla ir novērš potenciāla barjera, bet, izmantojot ārējo elektrisko lauku, šī barjera samazināsies. Valters Šotkijs atklāja šo efektu, ko toreiz sauca par Šotka efektu, par godu zinātniekam.
Pētot metāla un pusvadītāja kontaktu, redzams, ka, ja galvenajos lādiņnesējos pusvadītāja virsmas tuvumā ir noplicināts apgabals, tad šī pusvadītāja saskares zonā ar metālu no pusvadītāja puses. pusvadītāju, veidojas jonizēto akceptoru un donoru kosmiskā lādiņa apgabals, savukārt tiek realizēts bloķējošs kontakts - tā pati Šotkija barjera . Kādos apstākļos šī barjera rodas? Termiskās emisijas strāva no virsmas ciets ķermenis definē Ričardsona vienādojumu:
Radīsim apstākļus, kad pusvadītāja, piemēram, n-veida, saskarē ar metālu elektronu termodinamiskā darba funkcija no metāla būtu lielāka nekā elektronu termodinamiskā darba funkcija no pusvadītāja. Šādos apstākļos saskaņā ar Ričardsona vienādojumu termiskās emisijas strāva no pusvadītāja virsmas būs lielāka nekā termiskās emisijas strāva no metāla virsmas:
Sākotnējā laika momentā, saskaroties ar šiem materiāliem, strāva no pusvadītāja uz metālu pārsniegs pretējo strāvu (no metāla uz pusvadītāju), kā rezultātā abu virsmu tuvējos reģionos pusvadītāja un metāla, kosmosa lādiņi sāks uzkrāties - pozitīvi pusvadītājā un negatīvie - metālā. Saskares zonā parādīsies šo lādiņu veidots elektriskais lauks, un enerģijas joslas tiks saliektas.
Lauka iedarbībā pusvadītāja termodinamiskā darba funkcija palielināsies, un pieaugums notiks līdz brīdim, kad kontakta apgabalā tiks izlīdzinātas termodinamiskās darba funkcijas un atbilstošās termiskās emisijas strāvas attiecībā pret virsmu.
Attēls par pāreju uz līdzsvara stāvokli ar potenciāla barjeras veidošanos p-tipa pusvadītājam un metālam ir līdzīgs aplūkotajam piemēram ar n-tipa pusvadītāju un metālu. Ārējā sprieguma uzdevums ir regulēt potenciāla barjeras augstumu un elektriskā lauka intensitāti pusvadītāja telpas lādiņa reģionā.
Augšējā attēlā parādītas dažādu Šotki barjeras veidošanās posmu joslu diagrammas. Līdzsvara apstākļos kontakta zonā termoemisijas strāvas izlīdzinājās, lauka efekta ietekmē radās potenciāla barjera, kuras augstums ir vienāds ar termodinamisko darba funkciju starpību: φк = ФМе - Фп/п.
Acīmredzot Šotki barjeras strāvas-sprieguma raksturlielums izrādās asimetrisks. Virzienā uz priekšu strāva palielinās eksponenciāli, palielinoties pielietotajam spriegumam. Pretējā virzienā strāva nav atkarīga no sprieguma. Abos gadījumos strāva ir saistīta ar elektroniem kā lielāko lādiņu nesēju.
Tāpēc Schottky diodēm ir raksturīgs liels ātrums, jo tās izslēdz difūzus un rekombinācijas procesus, kuriem nepieciešams papildu laiks. Strāvas atkarība no sprieguma ir saistīta ar nesēju skaita izmaiņām, jo šie nesēji ir iesaistīti lādiņu pārneses procesā. Ārējais spriegums maina elektronu skaitu, kas var pāriet no vienas Šotki barjeras puses uz otru.
Pateicoties ražošanas tehnoloģijai un pamatojoties uz aprakstīto darbības principu, Šotkija diodēm ir zems sprieguma kritums uz priekšu, daudz mazāks nekā tradicionālajām p-n diodēm.
Šeit pat neliela sākotnējā strāva caur kontakta laukumu izraisa siltuma izdalīšanos, kas pēc tam veicina papildu strāvas nesēju parādīšanos. Šajā gadījumā nenotiek mazu lādiņu nesēju injekcija.
Tāpēc Šotkija diodēm nav difūzās kapacitātes, jo nav mazākuma nesēju, kā rezultātā ātrums ir diezgan augsts salīdzinājumā ar pusvadītāju diodes. Izrādās asas asimetriskas p-n-krustojuma līdzība.
Tātad, pirmkārt, Schottky diodes ir mikroviļņu diodes dažādiem mērķiem: detektoram, sajaukšanai, lavīnas tranzītam, parametriskam, impulsam, reizinātājam. Šotkija diodes var izmantot kā starojuma uztvērējus, deformācijas mērītājus, kodolstarojuma detektorus, gaismas modulatorus un visbeidzot - augstfrekvences strāvas taisngriežus.
Schottky diodes apzīmējums diagrammās
Šotkija diodes šodien
Līdz šim Šotkija diodes ir ļoti plaši izplatītas elektroniskās ierīces. Diagrammās tās ir attēlotas savādāk nekā parastās diodes. Jūs bieži varat atrast dubultu taisngriežu diodes Schottky, izgatavots trīs spaiļu korpusā, kas raksturīgs strāvas slēdžiem. Šādas dubultās konstrukcijas satur divas Schottky diodes, kas apvienotas ar katodiem vai anodiem, biežāk ar katodiem.
Montāžas diodēm ir ļoti līdzīgi parametri, jo katrs šāds mezgls tiek ražots vienā tehnoloģiskā ciklā, un rezultātā to darba temperatūras apstākļi ir vienādi, un līdz ar to ir lielāka uzticamība. Tiešais sprieguma kritums par 0,2–0,4 voltiem kopā ar lielu ātrumu (nanosekundes) ir Šotkija diožu neapšaubāmās priekšrocības salīdzinājumā ar p-n-brāļiem.
Šotkija barjeras īpatnība diodēs attiecībā pret nelielu sprieguma kritumu izpaužas pie pieliktā sprieguma līdz 60 voltiem, lai gan ātrums paliek nesatricināms. Mūsdienās 25CTQ045 tipa Šotkija diodes (spriegumam līdz 45 voltiem, strāvai līdz 30 ampēriem katram diožu pārim komplektā) var atrast daudzos komutācijas barošanas avotos, kur tās kalpo kā strāvas taisngrieži strāvām. ar frekvencēm līdz vairākiem simtiem kilohercu.
Nevar nepieskarties tēmai par Šotkija diožu trūkumiem, protams, ka ir, un tādi ir divi. Pirmkārt, īslaicīgs kritiskā sprieguma pārsniegums uzreiz atspējos diode. Otrkārt, temperatūra lielā mērā ietekmē maksimālo pretējo strāvu. Ļoti augstā savienojuma temperatūrā diode vienkārši salūzīs, pat darbojoties ar nominālo spriegumu.
Neviens radioamatieris savā praksē nevar iztikt bez Šotkija diodēm. Šeit varat atzīmēt populārākās diodes: 1N5817, 1N5818, 1N5819, 1N5822, SK12, SK13, SK14. Šīs diodes ir pieejamas gan izejas, gan SMD versijās. Galvenais, par ko radioamatieri tos tik ļoti novērtē, ir lielais ātrums un zemais sprieguma kritums krustojumā - maksimums 0,55 volti - par zemu cenu šīm sastāvdaļām.
Reta iespiedshēmas plate vienam vai otram nolūkam iztiek bez Šotkija diodēm. Kaut kur Šotkija diode kalpo kā mazjaudas taisngriezis atgriezeniskās saites ķēdei, kaut kur - kā sprieguma regulators 0,3 - 0,4 voltu līmenī, un kaut kur tas ir detektors.
Zemāk esošajā tabulā varat redzēt mūsdienās visizplatītāko parametrus jaudīgas diodesŠotkijs.
Elektronikas attīstība prasa arvien augstākus radio komponentu standartus. Lai darbotos augstās frekvencēs, tiek izmantota Schottky diode, kas pēc saviem parametriem ir pārāka par silīcija kolēģiem. Dažreiz jūs varat atrast nosaukumu Schottky barjerdiode, kas būtībā nozīmē to pašu.
- Dizains
- Miniaturizācija
- Izmantot praksē
Dizains
Šotkija diode atšķiras no parastajām diodēm ar savu konstrukciju, kurā tiek izmantots pusvadītāju metāls, nevis p-n pāreja. Ir skaidrs, ka īpašības šeit ir atšķirīgas, kas nozīmē, ka arī īpašībām vajadzētu būt dažādām.
Patiešām, pusvadītāju metālam ir šādi parametri:
- Liela nozīme ir noplūdes strāvai;
- Zems sprieguma kritums krustojumā ar tiešu savienojumu;
- Ļoti ātri atjauno uzlādi, jo tam ir zema vērtība.
Šotkija diode ir izgatavota no tādiem materiāliem kā gallija arsenīds, silīcijs; daudz retāk, bet var izmantot arī - germānija. Materiāla izvēle ir atkarīga no iegūstamajām īpašībām, tomēr jebkurā gadījumā maksimālais reversais spriegums, kuram šos pusvadītājus var ražot, nav lielāks par 1200 voltiem – tie ir visvairāk augstsprieguma taisngrieži. Praksē tos daudz biežāk izmanto pie zemāka sprieguma - 3, 5, 10 volti.
Uz ķēdes shēmaŠotkija diode ir apzīmēta šādi:
Bet dažreiz jūs varat redzēt šo apzīmējumu:
Tas nozīmē divkāršu elementu: divas diodes vienā iepakojumā ar kopīgu anodu vai katodu, tātad elementam ir trīs spailes. Barošanas avoti izmanto šādus dizainus ar kopīgu katodu, tos ir ērti izmantot taisngriežu ķēdēs. Bieži vien uz diagrammām tiek uzzīmēti parastās diodes marķējumi, taču aprakstā ir norādīts, ka tas ir Šotkijs, tāpēc jums jābūt uzmanīgiem.
Diožu komplekti ar Šotkija barjeru ir pieejami trīs veidos:
1. tips - ar kopīgu katodu;
2. tips - ar kopīgu anodu;
3. tips - saskaņā ar dubultošanas shēmu.
Lai ietaupītu elektrības rēķinus, mūsu lasītāji iesaka Electricity Saving Box. Ikmēneša maksājumi būs par 30-50% mazāki nekā tie bija pirms uzkrājēja izmantošanas. Tas noņem reaktīvo komponentu no tīkla, kā rezultātā tiek samazināta slodze un līdz ar to arī strāvas patēriņš. Elektroierīces patērē mazāk elektrības, samazinot tās apmaksas izmaksas.
Šāds savienojums palīdz palielināt elementa uzticamību: galu galā, atrodoties vienā korpusā, tiem ir vienāds temperatūras režīms, kas ir svarīgi, ja nepieciešami jaudīgi taisngrieži, piemēram, 10 ampēri.
Bet ir arī trūkumi. Lieta tāda, ka šādām diodēm neliels sprieguma kritums (0,2–0,4 V) parādās pie zema sprieguma, parasti 50–60 volti. Ja ir lielāka vērtība, tie darbojas kā parastas diodes. Bet strāvas ziņā šī ķēde uzrāda ļoti labus rezultātus, jo bieži vien ir nepieciešams - īpaši jaudas ķēdēs, jaudas moduļos -, lai pusvadītāju darba strāva būtu vismaz 10A.
Vēl viens būtisks trūkums: šīm ierīcēm reverso strāvu nevar pārsniegt pat uz brīdi. Viņi uzreiz neizdodas, kamēr silīcija diodes, ja to temperatūra nav pārsniegta, atjauno to īpašības.
Bet ir vairāk pozitīvu. Papildus zemā sprieguma kritumam Schottky diodei ir zema savienojuma kapacitātes vērtība. Kā jūs zināt: zemāka kapacitāte - augstāka frekvence. Šāda diode ir atradusi pielietojumu komutācijas barošanas avotos, taisngriežos un citās ķēdēs, kuru frekvences ir vairāki simti kilohercu.
Šādas diodes CVC ir asimetriska forma. Kad tiek pielikts tiešais spriegums, var redzēt, ka strāva pieaug eksponenciāli, un, pieliekot pretējo spriegumu, strāva nav atkarīga no sprieguma.
Tas viss ir izskaidrots, ja zināt, ka šī pusvadītāja darbības princips ir balstīts uz galveno nesēju - elektronu - kustību. Tā paša iemesla dēļ šīs ierīces ir tik ātras: tām nav rekombinācijas procesu, kas raksturīgs ierīcēm ar pn krustojumi. Visām ierīcēm ar barjeras struktūru ir raksturīga CVC asimetrija, jo tieši elektrisko lādiņu nesēju skaits nosaka strāvas atkarību no sprieguma.
Miniaturizācija
Attīstoties mikroelektronikai, sāka plaši izmantot īpašas mikroshēmas, vienas mikroshēmas mikroprocesorus. Tas viss neizslēdz šarnīra elementu izmantošanu. Tomēr, ja šim nolūkam tiek izmantoti parastā izmēra radioelementi, tas kopumā atcels visu miniaturizācijas ideju. Tāpēc tika izstrādāti nefasēti elementi - smd komponenti, kas ir 10 un vairāk reižu mazāki par parastajām detaļām. Šādu komponentu I–V raksturlielumi neatšķiras no parasto ierīču I–V raksturlielumiem, un to samazinātie izmēri ļauj izmantot šādas detaļas dažādos mikro mezglos.
smd komponentiem ir vairāki izmēri. Manuālajai lodēšanai ir piemērots smd izmērs 1206. To izmērs ir 3,2 x 1,6 mm, kas ļauj tos lodēt atsevišķi. Citi smd elementi ir miniatūrāki, tie tiek montēti rūpnīcā ar speciālu aprīkojumu, un tos nav iespējams pielodēt pašiem mājās.
Arī smd komponenta darbības princips neatšķiras no tā lielā līdzinieka, un, ja, piemēram, ņemam vērā diodes CVC, tad tas būs vienlīdz piemērots jebkura izmēra pusvadītājiem. Pēc strāvas tie ir izgatavoti no 1 līdz 10 ampēriem. Marķējums uz korpusa bieži sastāv no digitāla koda, kura atšifrējums ir norādīts īpašās tabulās. To piemērotību var pārbaudīt ar testeri, kā arī ar lieliem analogiem.
Izmantot praksē
Schottky taisngriežus izmanto komutācijas barošanas avotos, sprieguma stabilizatoros, impulsu taisngriežos. Visprasīgākā strāva - 10A vai vairāk - ir 3,3 un 5 voltu spriegums. Tieši šādās sekundārajās strāvas ķēdēs Schottky ierīces tiek izmantotas visbiežāk. Lai pastiprinātu strāvas vērtības, tās ir savienotas kopā saskaņā ar shēmu ar kopēju anodu vai katodu. Ja katra no divām diodēm ir 10 ampēri, tiks iegūta ievērojama drošības rezerve.
Viens no visbiežāk sastopamajiem pārslēgšanas jaudas moduļu darbības traucējumiem ir šo pašu diožu atteice. Parasti tie vai nu pilnībā izlaužas, vai arī izplūst. Abos gadījumos bojātā diode ir jānomaina, pēc tam ar multimetru pārbaudiet jaudas tranzistorus, kā arī izmēra barošanas spriegumu.
Testēšana un savstarpēja aizstājamība
Šotkija taisngriežus var pārbaudīt tāpat kā parastos pusvadītājus, jo tiem ir līdzīgas īpašības. Izmantojot multimetru, tas jāzvana abos virzienos - tam vajadzētu parādīties tāpat kā parastajai diodei: anoda katodam, kamēr nevajadzētu būt noplūdēm. Ja tas uzrāda kaut nelielu pretestību - 2-10 kiloomi, tas jau ir pamats aizdomām.
Diodi ar kopēju anodu vai katodu var pārbaudīt kā divus parastus pusvadītājus, kas savienoti kopā. Piemēram, ja anods ir kopīgs, tad tā būs viena kāja no trim. Uz anoda uzliekam vienu testera zondi, pārējās kājas ir dažādas diodes, uz tām uzliek citu zondi.
Vai to var aizstāt ar citu veidu? Dažos gadījumos Schottky diodes tiek mainītas uz parastajām germānija. Piemēram, D305 pie 10 ampēru strāvas deva kritumu tikai par 0,3 voltiem, un ar strāvu 2-3 ampēri tos parasti var uzstādīt bez radiatoriem. Bet Schottky instalācijas galvenais mērķis nav mazs kritums, bet gan zema kapacitāte, tāpēc to ne vienmēr būs iespējams nomainīt.
Kā redzat, elektronika nestāv uz vietas, un turpmākās ātrgaitas ierīču izmantošanas iespējas tikai palielināsies, ļaujot izstrādāt jaunas, sarežģītākas sistēmas.
Automobiļu pastiprinātāju barošanas bloku un sprieguma pārveidotāju montāžas laikā bieži rodas problēmas ar strāvas taisnvirzīšanu no transformatora. Jaudīgu impulsu diožu iegūšana ir diezgan nopietna problēma, tāpēc es nolēmu izdrukāt rakstu, kurā ir sniegts pilns jaudīgo Schottky diožu saraksts un parametri. Pirms kāda laika man personīgi bija problēma ar pārveidotāja taisngriezi automātiskajam pastiprinātājam. Pārveidotājs ir diezgan jaudīgs (500-600 vati), izejas sprieguma frekvence ir 60 kHz, jebkura parasta diode, kas atrodama vecā miskastē, uzreiz izdegs kā sērkociņš. Vienīgā pieejamā opcija tajā laikā bija iekšzemes KD213A. Diodes ir pietiekami labas, notur līdz 10 ampēriem, darbības frekvence 100 kHz robežās, bet arī pie slodzes baigi pārkarsa.
Faktiski jaudīgas diodes var atrast gandrīz ikvienā. Datora barošanas bloks ir tāds, kas darbina visu datoru. Parasti tos ražo ar jaudu no 200 vatiem līdz 1 kW vai vairāk, un, tā kā datoru darbina līdzstrāva, tāpēc barošanas avotā jābūt taisngriezim. Mūsdienu barošanas avotos sprieguma iztaisnošanai izmanto jaudīgus taisngriežus. diožu komplekti Schottky - tieši viņiem ir minimālais sprieguma kritums krustojumā un spēja strādāt impulsu ķēdēs, kur darba frekvence ir daudz augstāka nekā tīkla 50 Hz. Nesen bez maksas tika atvesti vairāki barošanas avoti, no kurienes tika izņemtas diodes šim īsajam apskatam. AT datoru bloki barošanas avots, jūs varat atrast dažādus diožu komplektus, šeit gandrīz nav vienas diodes - vienā gadījumā ir divas jaudīgas diodes, bieži (gandrīz vienmēr) ar kopīgu katodu. Šeit ir daži no tiem:
D83-004 (ESAD83-004)- Jaudīga Šotkija diožu montāža, reversais spriegums 40 volti, pieļaujamā strāva 30A, impulsa režīmā līdz 250A - iespējams, viena no jaudīgākajām diodēm, kas atrodama datoru barošanas blokos.
STPS3045CW- Dubultā Šotkija diode, taisnvirziena strāva 15A, tiešais spriegums 570mV, reversā noplūdes strāva 200µA, reversais līdzstrāvas spriegums 45V.
Galvenās Schottky diodes, kas atrodamas barošanas blokos
Schottky TO-220 SBL2040CT 10A x 2 =20A 40V Vf=0.6V pie 10A
Schottky TO-247 S30D40 15A x 2 =30A 40V Vf=0,55V pie 15A
Īpaši ātrs TO-220 SF1004G 5A x 2 =10A 200V Vf=0,97V pie 5A
Īpaši ātrs TO-220 F16C20C 8A x 2 =16A 200V Vf=1,3V pie 8A
Ultrafast SR504 5A 40V Vf=0,57
Schottky TO-247 40CPQ060 20A x 2 =40A 60V Vf=0,49V pie 20A
Schottky TO-247 STPS40L45C 20A x 2 =40A 45V Vf=0,49V
Īpaši ātrs TO-247 SBL4040PT 20A x 2 =40A 45V Vf=0,58V pie 20A
Schottky TO-220 63CTQ100 30 A x 2 = 60 A 100 Vf = 0,69 V pie 30 A
Schottky TO-220 MBR2545CT 15A x 2 =30A 45V Vf=0,65V pie 15A
Schottky TO-247 S60D40 30A x 2 =60A 40-60V Vf=0,65V pie 30A
Schottky TO-247 30CPQ150 15A x 2 =30A 150V Vf=1V pie 15A
Schottky TO-220 MBRP3045N 15A x 2 =30A 45V Vf=0,65V pie 15A
Schottky TO-220 S20C60 10A x 2 =20A 30-60V Vf=0,55V pie 10A
Schottky TO-247 SBL3040PT 15A x 2 =30A 30-40V Vf=0,55V pie 15A
Schottky TO-247 SBL4040PT 20A x 2 =40A 30-40V Vf=0,58V pie 20A
Īpaši ātrs TO-220 U20C20C 10A x 2 =20A 50-200V Vf=0,97V pie 10A
Ir arī mūsdienīgi sadzīves diožu komplekti lielai strāvai. Šeit ir to marķējumi un iekšējā diagramma:
Pieejams arī , ko var izmantot, piemēram, lampu pastiprinātāju un citu iekārtu ar palielinātu jaudu PSU. Saraksts ir zemāk:
Augstsprieguma jaudas Schottky diodes līdz 1200 V
Lai gan labāk ir izmantot Schottky diodes zemsprieguma jaudīgos taisngriežos ar izejas spriegumu pāris desmitiem voltu ar augstām komutācijas frekvencēm.