Поиск по сайту | Диоды КД213: КД213А, КД213Б, КД213В, КД213Г, 2Д213А, 2Д213Б, 2Д213В, 2Д213Г — диффузионные, кремниевые. Используются в основном в преобразователях переменного напряжения в качестве выпрямительных диодов. Граничная рабочая частота — 100 кГц. Корпус диодов КД213 — металлопластмассовый. Выводы — гибкие. Цоколёвка выводов, а также тип доидов, нанесены на корпусе. С металлическим основанием корпуса диода соединён катод. Электрические параметры диодов КД213
Предельные характеристики диодов КД213
Рабочая частота (без ухудшения электрических параметров): 100 кГц Температура перехода 2Д213А, 2Д213В, КД213А: +140°C Рабочая температура: 2Д213А, 2Д213Б, 2Д213В, 2Д213Г: -60…+125°C |
2 В
..+85°C
..+85°CДиод КД213 — DataSheet
Корпус диода КД213
Описание
Диоды кремниевые, диффузионные. Предназначены для преобразования переменного напряжения частотой до 100 кГц. Выпускаются в металлопластмассовом корпусе с гибкими выводами. Тип диода и схема соединения электродов с выводами приводятся на корпусе. Отрицательный электрод соединен с металлическим основанием корпуса. Масса диода не более 4 г.
| Параметр | Обозначение | Маркировка | Значение | Ед. изм. |
| Аналог | КД213А | BYW17-200 | ||
| КД213Б | 1S411 | |||
| КД213В | G1502 | |||
| КД213Г | 1S410 | |||
Максимальное постоянное обратное напряжение. | Uo6p max, Uo6p и max | КД213А | 200 | В |
| КД213Б | 200 | |||
| КД213В | 200 | |||
| КД213Г | 100 | |||
| Максимальный постоянный прямой ток. | Iпp max, Iпp ср max, I*пp и max | КД213А | 10 | А |
| КД213Б | 10 | |||
| КД213В | 10 | |||
| КД213Г | 10 | |||
| Максимальная рабочая частота диода | fд max | КД213А | 100 | кГц |
| КД213Б | 100 | |||
| КД213В | 100 | |||
| КД213Г | 100 | |||
| Постоянное прямое напряжение | Uпр не более (при Iпр, мА) | КД213А | 1(10 А) | В |
| КД213Б | 1. 2(10 А) | |||
| КД213В | 1.2(10 А) | |||
| КД213Г | 1.2(10 А) | |||
| Постоянный обратный ток | Iобр не более (при Uобр, В) | КД213А | 200 (200) | мкА |
| КД213Б | 200 (200) | |||
| КД213В | 200 (100) | |||
| КД213Г | 100 (100) | |||
| Время обратного восстановления — время переключения диода с заданного прямого тока на заданное обратное напряжение от момента прохождения тока через нулевое значение до момента достижения обратным током заданного значения | tвос, обр | КД213А | 0.3 | мкс |
| КД213Б | 0.17 | |||
| КД213В | 0.5 | |||
| КД213Г | 0.3 | |||
| Общая емкость | Сд (при Uобр, В) | КД213А | 550 (100) | пФ |
| КД213Б | 550 (100) | |||
| КД213В | 550 (100) | |||
| КД213Г | 550 (100) |
Описание значений со звездочками(*) смотрите в буквенных обозначениях параметров диодов.
Зависимость прямого тока от напряжения для 2Д213 | Зависимость прямого тока от напряжения |
Зависимость прямого тока от напряжения для 2Д213 | Зависимость прямого тока от напряжения |
Зависимость обратного тока от напряжения для 2Д213 | Зависимость обратного тока от напряжения |
Зависимость обратного тока от напряжения для 2Д213 | Зависимость обратного тока от напряжения |
Зависимость времени обратного восстановления от тока | Зависимость времени обратного восстановления от тока |
Зависимость времени обратного восстановления от тока | Зависимость времени обратного восстановления от напряжения |
Зависимость времени обратного восстановления от напряжения | Зависимость времени обратного восстановления от напряжения |
Зависимость времени обратного восстановления от тока для 2Д213 | Зависимость времени обратного восстановления от тока для 2Д213 |
Зависимость времени обратного восстановления от тока для 2Д213 | Зависимость времени обратного восстановления от тока для 2Д213 |
Зависимость времени обратного восстановления от напряжения для 2Д213 | Зависимость времени обратного восстановления от напряжения для 2Д213 |
| Зависимости допустимого прямого тока от температуры для 2Д213 | Зависимости допустимого прямого тока от температуры |
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Диод КД213А
Справочник количества содержания ценных металлов в диоде КД213А согласно паспорта на изделие и информационной литературы. Указано точное значение драгоценных металлов в граммах (Золото, серебро, платина, палладий и другие) на единицу изделия.
Содержание драгоценных металлов в диоде КД213А
Золото: 0,00152 грамм.
Серебро: 0 грамм.
Платина: 0 грамм.
Палладий: 0 грамм.
Источник информации: Из справочника Связь-Инвест.
Фото диода КД213А:
Панель ламповая виды
Диод — электронный элемент, обладающий различной проводимостью в зависимости от направления электрического поля. Электрод диода, подключаемый к положительному полюсу источника тока, когда диод открыт (то есть имеет маленькое сопротивление), называют анодом, подключаемый к отрицательному полюсу — катодом.
О комплектующем изделии – Диод
Диод – видео.
Диод это полупроводниковый прибор основанный на PN-переходе. А если без теории, то диод в одном направлении пропускает ток, а в другом нет. Вот и все.
Как работает диод – видео.
В этом выпуске вы узнаете: что такое диод, принцип действия диода, как работает диод, что такое p – n переход; что такое прямой ток диода, что такое обратный ток диода; каково внутреннее сопротивление диода; что такое вольт- амперная характеристика диода; что такое пропускное и не пропускное напряжение диода; как работает диод в цепи постоянного тока, как работает диод в цепи переменного тока; как устроен плоскостной диод; какие существуют виды диодов; как устроен выпрямительный диод.
Характеристики диодов КД213А:
Купить или продать а также цены на Диод КД213А:
Оставьте отзыв о КД213А:
| ||||||
1
7
01Покупаем на выгодных условиях: платы, радиодетали, микросхемы, АТС, приборы, лом электроники, катализаторы
Мы гарантируем Вам честные цены! Серьезный подход и добропорядочность — наше главное кредо.
Компания ООО «РадиоСкупка» (скупка радиодеталей) закупает и продает радиодетали , а также любое радиотехническое оборудование и приборы. У нас Вы сможете найти не только наиболее востребованные радиодетали, но и редкие производства СССР и стран СЭВ.
Мы являемся партнером «ФГУП НИИ Радиотехники» и накопили огромный опыт за наши годы работы. Также многих радиолюбителей заинтересует наш уникальный справочник по содержанию драгметаллов в радиодеталях. В левом нижнем углу нашего сайта Вы сможете узнать актуальные цены на драгметаллы такие, как золото, серебро, платина, палладий (цены указаны в $ за унцию) а также текущие курсы основных валют. Работаем со всеми городами России и география нашей работы простирается от Пскова и до Владивостока. Наш квалифицированный персонал произведет грамотную и выгодную для Вас оценку вашего оборудования, даст профессиональную консультацию любым удобным Вам способом – по почте или телефону. Наш клиент всегда доволен!
Покупаем платы, радиодетали, приборы, АТС, катализаторы. Заинтересованы в выкупе складов с неликвидными остатками радиодеталей а также цехов под ликвидацию с оборудованием КИПиА.
Приобретаем:
- платы от приборов, компьютеров
- платы от телевизионной и бытовой техники
- микросхемы любые
- транзисторы
- конденсаторы
- разъёмы
- реле
- переключатели
- катализаторы автомобильные и промышленные
- приборы (самописцы, осциллографы, генераторы, измерители и др.
)
)
Купим Ваши радиодетали и приборы в любом состоянии, а не только новые. Цены на сайте указаны на новые детали. Расчет стоимости б/у деталей осуществляется индивидуально в зависимости от года выпуска, состоянии, а также текущих цен Лондонской биржи металлов. Работаем почтой России, а также транспортными компаниями. Наша курьерская служба встретит и заберет Ваш груз с попутного автобуса или поезда.
Честные цены, наличный и безналичный расчет, порядочность и клиентоориентированность наше главное преимущество!
Остались вопросы – звоните 8-961-629-5257, наши менеджеры с удовольствием ответят на все Ваши вопросы. Для вопросов по посылкам: 8-900-491-6775. Почта [email protected]
С уважением, директор Александр Михайлов.
Справочные данные на диоды
2Д213а, 2д213б, 2д213в, 2д213г, кд213а, кд213б, кд213в, кд213г
Диоды кремниевые диффузионные.
Предназначены для преобразования
переменного напряжения повышенной
частоты в постоянное.
Выпускаются в метало — пластмассовом
корпусе с гибкими выводами. Тип диода
и схема соединения электродов с выводами
приводятся на корпусе. Отрицательный
электрод соединен с металлическим
основанием корпуса.
Масса диода не более 4 г.
Электрические параметры
Постоянное прямое напряжение
при Iпр
= 10 А, не более:
при 298 К 2Д213А, 2Д213В, КД213А, КД213В 1В
2Д213Б, 2Д213Г, КД213Б, КД213Г 1,2 В
при Iпр
= 5 А для 2Д213Б, 2Д213Г 1,0 В
при 213 К
2Д213А, 2Д213В 1,5В
2Д213Б, 2Д213Г 1,7 B
При 398 К (Iпр
= 3 А для 2Д213А, 2Д213В и пр
= 1 А для 2Д213Б, 2Д213Г) 1В
Постоянный обратный ток
при Uобр
= Uобр.макс,
более:
от 213 до 298 К 0,2 мА
при 398 К
2Д213А, 2Д213В . 10 мА
2Д213Б, 2Д213Г .
. . 25.мА
Время восстановления
обратного сопротивления при Iпр.и
= 1 А, Uобр
= 20 В, не более:
2Д213А, 2Д213В, КД213А, КД213В
…… 300 нc
2Д213Б, 2Д213Г, КД213Б, КД213Г
170 нc
Емкость диода, не более:
при Uo6p
= 100 В 550 пФ
при Uобр
= 5В 1600.пФ
Предельные эксплуатационные данные
Постоянное и импульсное обратное
напряжение:
2Д213А, 2Д213Б, КД213А, КД213Б
200
2Д213В, 2Д213Г, КД213В, КД213Г 100В
Постоянный и средний прямой ток:
от 213 до 358 К 10 А
при 398 К
2Д213А, 2Д213В — 3А
2Д213Б, 2Д213Г 1 А
Импульсный прямой ток при
< 10 мс,Q
= 1000 100 А
Импульсный обратный ток при температуре
корпуса от 213 до 358 К
при
20 мкс 10 А
Частота без снижения режимов
в меандре с
> 0,2
мкс
при работе на активную нагрузку 100
кГц
Тепловое сопротивление:
переход — корпус 1,5 К/Вт
переход — среда 70 К/Вт Температура
окружающей среды:
2Д213А, 2Д213Б, 2Д213В, 2Д213Г От 213 до 398 К
КД213А,.
КД213Б, КД213В, КД213Г От 213 до 358 К
Температура перехода: :
2Д213А, 2Д213В 413 К
2Д213Б, 2Д213Г 403 К
Примечание. Изгиб выводов допускается
только в направлении, перпендикулярном
плоскости диода, на расстоянии не менее
3 мм от корпуса.
Зависимость прямого тока от напряжения. | Зависимость обратного тока от |
Д311, д311а, д311б
Диоды германиевые мезадиффузионные.
Выпускаются в металлостеклянном корпусе
с гибкими выводами. Тип диода и схема
соединения электродов с выводами
привидятся на корпусе.
Масса диода не более 0,6 г.
Электрические параметры
Постоянное прямое напряжение
при Iпр
= 10 мА, не более
Д311, Д311А при 298 и 343 К 0,4В
Д311Б при 298 К 0,5 В
Д311, Д311А при 213 К 0,7В
Импульсное прямое напряжение
при Iпр.
и
= 50 мА, не более:
Д311 1,25 В
Д311 1,0 В
Д311. 1,5В Постоянный
обратный ток при U06р
= 30 В, не более:
Д311, Д311А при 213 и 298 К и Д311Б при 298 К 100
мкА
Д311, Д311А при 343 К 1000 мкА
Общая емкость диода при U
= 5 В, не более:
Д311 1,5 пФ
Д311А 3,0 пФ
Д311Б 2,0 пФ
Время восстановления
обратного сопротивления при Iпр.и
= 50 мА,
Uобр.и
= 10 В, Iотсч
= 1 мА, не более. 0,05 мкс
Зависимость прямого тока от напряжения
Tk max (Tпмах) [Тмах]˚С | Значения параметров при Т= 25˚С | R т п-к, ˚С/Вт | ||||||||||||
I пр, ср max А | Uобр, и, п мах, В | Uобр мах, В | Iпрг (Iпр, уд)мах, А | fмах, кГц | Uпр (Uпр, ср) [Uпр, и], В | tвос, обр (tвос, обр при Tп мах), мкс | I обр(I обр, ср) [I обр, и, п, при Т п мах], мА | |||||||
Т˚С | tи(tпр), мс | Iпр (Iпр, ср) [Iпр, и], А | Iпр, и, А | Uпр, и, В | ||||||||||
10 | 85 | 200 | 200 | 100 | 10 | 100 | 140 | 1 | 10 | 0,3 | 1 | 20 | 0,2 | 1,5 | Зависимость R= от Uпр |
Uпр | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1 | 1,1 | ||||||||
R= | 0,3 | 0,2333333 | 0,16 | 0,1125 | 0,090909 | 0,073333 | Зависимость r~ от Uпр | |||||||
Uпр | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | |||||||||
r~ | 0,1 | 0,0666667 | 0,05 | 0,044444 | 0,038462 | Зависимость R= от Uобр | ||||||||
Uобр | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | ||||||||
R= | 3571429 | 6666666,7 | 8333333 | 4878049 | 2777778 | 1304348 | Зависимость r~ от Uобр | |||||||
Uобр | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | |||||||||
r~ | 50000000 | 25000000 | 5555556 | 2631579 | 1157407 | Зависимость Cдиф от Uпр | ||||||||
Uпр | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1 | 1,1 | ||||||||
Сдиф | 0,08 | 0,12 | 0,2 | 0,32 | 0,44 | 0,6 | ||||||||
..………………………300нс(PDF) Расчет импульсного стабилизатора напряжения
* Автор для переписки: [email protected]
Расчет импульсного стабилизатора напряжения
Дмитрий Черемухин1, *
1 Дальневосточный федеральный университет, Россия, Владивосток
Аннотация. Данная научная статья посвящена одной из приоритетных проблем электроники, а именно реализации
инженерной задачи по проектированию источника питания. В моем случае согласно условиям справки
, в которую входят: основные параметры сети, КПД, была разработана структурная электрическая схема импульсного блока питания
.В процессе работы были рассчитаны основные функциональные блоки (блоки)
и выбор радиодеталей, из которых они были построены, исходя из: значений тока, обратного
напряжения, усиления, рабочей частоты и других параметров диодов, транзисторов. , микросхемы, стабилитроны
, операционные усилители. В разделе «Методы» будут выполнены расчеты для блоков устройства
: сетевой выпрямитель, двухтактный трансформаторный преобразователь, схема предварительного усилителя с входом трансформатора
, схема сравнения и усиления сигналов ошибки, генератор пилообразного напряжения и вторичный источник питания
.Информация, представленная в тексте, рекомендуется узкому кругу из
специалистов, приоритетных в области силовой электроники, а также в области систем связи.
1 Введение
Импульсный стабилизатор напряжения — регулятор напряжения в
, регулирующий элемент которого находится в режиме отсечки
() или в режиме насыщения (), следовательно,
можно рассматривать как ключ [1,121]. Плавное изменение напряжения
происходит за счет наличия интегрирующих элементов: напряжение
возрастает по мере накопления ими энергии, а
уменьшает свое влияние на нагрузку.Этот режим снижает потери энергии
и улучшает вес и габаритные размеры, однако
имеет свои особенности.
Важнейшими элементами импульсного источника питания являются:
интегратор, напряжение которого не может изменяться мгновенно, но
постепенно увеличивается в соответствии с накоплением энергии
, а затем медленно падает, когда оно возвращается к нагрузке (для
пример конденсатор, в который включено некоторое ненулевое сопротивление
, которое может быть, например, внутренним сопротивлением
источника питания) и устройство, способное
изменять сопротивление прохождению тока с
минимум на максимум и наоборот.
2 Методы
Это моделирование проводилось в отделе электроники и связи
. При расчетах
использовалась программа Mathcad, а также
среда разработки электронных схем
Multisim.
3 Материалы
Предусмотрено технической спецификацией
(требования) относительно условий сети для
, в которой планируется производить продукт.Введите
следующее:
Напряжение источника питания: Ups = 36 В; Относительное изменение напряжения питания
: δUps = ± 20 В; Частота
сетевой ток: F = 400 Гц; Тип сетевого питания: три фазы
с выходом «0» звездой; Схема сетевого выпрямителя
: трехфазная полуволна; Напряжение нагрузки: U нагрузка =
12 В; ток нагрузки макс: I l max = 5 A; ток нагрузки
мин: I l мин = 1 А; Температура окружающей среды: t = + 50 C;
Коэффициент пульсации: Kr = 1.5%; Частота переключения преобразователя
: fs = 25 кГц; Схема преобразователей:
двухтактный; КПД: η = 92%.
3.1 Расчет сетевого выпрямителя
В зависимости от количества фаз питания выпрямителя
схема
может быть трехфазной мостовой, трехфазной полуволновой
, однофазной мостовой.
В (фиг.1) приведена схема сетевого выпрямителя
«Трехфазное полуволновое выпрямление».
Рис. 1. Схема трехфазного однополупериодного выпрямителя.
Рассчитайте основные параметры:
© Авторы, опубликовано EDP Sciences. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License 4.0
(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
E3S Web of Conferences 178, 01055 (2020) https://doi.org/10.1051/e3sconf/202017801055
Параметры диода Шоттки. Диоды Шоттки
При сборке блоков питания и преобразователей напряжения для автомобильных усилителей часто возникает проблема с выпрямлением тока с трансформатора.Получить мощные импульсные диоды — довольно серьезная проблема, поэтому я решил напечатать статью, в которой будет полный список и параметры мощных диодов Шоттки. Некоторое время назад лично у меня возникла проблема с преобразователем-выпрямителем для автоусилителя. Преобразователь достаточно мощный (500-600 ватт), частота выходного напряжения 60кГц, любой обычный диод, который можно найти в старомоде, сразу сгорит как спичка. Единственным доступным на тот момент вариантом были отечественные КД213А.Диоды неплохие, держат до 10 Ампер, рабочая частота в пределах 100 кГц, но даже они жутко перегреваются под нагрузкой.
На самом деле мощные диоды можно найти практически в каждом. Блок питания компьютера — это компьютер, питающий его. Как правило, их делают мощностью от 200 Вт до 1 кВт и более, а поскольку компьютер питается от постоянного тока, значит, в блоке питания должен быть выпрямитель. В современных блоках питания для выпрямления напряжения используются мощные диодные сборки Шоттки — это их минимальное падение напряжения на переходе и возможность работы в импульсных цепях, где рабочая частота намного выше, чем в сети 50 Герц. .Недавно бесплатно привезли несколько блоков питания, откуда для этого небольшого обзора сняты диоды. В компьютерных блоках питания можно встретить самые разные диодные сборки, одиночных диодов здесь почти нет — в одном случае два мощных диода, часто (почти всегда) с общим катодом. Вот некоторые из них:
D83-004 (ESAD83-004) — Мощная сборка диодов Шоттки, обратное напряжение 40 Вольт, допустимый ток 30А, в импульсном режиме до 250А, пожалуй, один из самых мощных диодов которые можно найти в компьютерных блоках питания.
STPS3045CW — Двойной диод Шоттки, выпрямленный ток 15 А, постоянное напряжение 570 мВ, обратный ток утечки 200 мкА, постоянное обратное напряжение 45 В.
Основные диоды Шоттки, которые используются в источниках питания
Schottky TO-220 SBL2040CT 10A x 2 = 20A 40V Vf = 0.6V при 10A
Schottky TO-247 S30D40 15A x 2 = 30A 40V Vf = 0.55V при 15A
Ultrafast TO-220 SF1004G 5A x 2 = 10A 200V Vf = 0,97V при 5A
Ultrafast TO-220 F16C20C 8A x 2 = 16A 200V Vf = 1.3 В при 8 А
Сверхбыстрый SR504 5 А 40 В Vf = 0,57
Шоттки TO-247 40CPQ060 20 А x 2 = 40 А 60 В Vf = 0,49 В при 20 А
Шоттки TO-247 STPS40L45C 20 А x 2 = 40 А 45 В Vf = 0,49 В
Сверхбыстрый TO-247 SBL4040PT 20A x 2 = 40A 45V Vf = 0,58V при 20A
Schottky TO-220 63CTQ100 30A x 2 = 60A 100 Vf = 0,69V при 30A
Schottky TO-220 MBR2545CT 15A x 2 = 30A 45V Vf = 0,65V при 15A
Schottky TO-247 S60D40 30A x 2 = 60A 40-60V Vf = 0,65V при 30A
Schottky TO-247 30CPQ150 15A x 2 = 30A 150V Vf = 1V при 15A
Schottky TO-220 MBRP3045N 15A x 2 = 30A 45V Vf = 0.65 В при 15 A
Schottky TO-220 S20C60 10A x 2 = 20A 30-60V Vf = 0,55V при 10A
Schottky TO-247 SBL3040PT 15A x 2 = 30A 30-40V Vf = 0,55V при 15A
Schottky TO-247 SBL4040PT 20A x 2 = 40A 30-40V Vf = 0,58V при 20A
Ultrafast TO-220 U20C20C 10A x 2 = 20A 50-200V Vf = 0,97V при 10A
Существуют современные отечественные диодные сборки на большой ток. Вот их маркировка и внутреннее расположение:
Также имеется , который может использоваться, например, в блоках питания ламповых усилителей и другого оборудования с повышенной мощностью.Список ниже:
Высоковольтные силовые диоды Шоттки напряжением до 1200 В
Хотя предпочтительнее использовать диоды Шоттки в низковольтных выпрямителях большой мощности с выходными напряжениями в пару десятков вольт. , при высоких частотах переключения.
Упаковка: В блистерной ленте на катушке диаметром 180 мм по 3000 диодных сборок в SOT323 и по 3000 в упаковке SOT23.
Диоды Шоттки от 1 А
Упаковка: В блистерной ленте на катушке диаметром 330 мм, 5 000 диодов Шоттки в TO-277B и MELF, 3 000 в SMC.В блистерной ленте на катушке диаметром 180 мм 1800 диодов Шоттки в SMA.
Быстрые диоды Шоттки
Упаковка: В блистерной ленте на катушке диаметром 180 мм в 3000 диодов Шоттки в SOD123FL.
Диод Шоттки — еще один тип типичного полупроводникового диода, отличительной особенностью которого является небольшое падение напряжения при прямом включении. Свое название он получил в честь немецкого изобретателя-физика Вальтера Шоттки. В этих диодах в качестве потенциального барьера используется переход металл-полупроводник, а не p — n переход.Допустимое обратное напряжение диодов Шоттки обычно составляет около 1200 вольт, например CSD05120 и его аналоги, на практике они используются в низковольтных цепях с обратными напряжениями до нескольких десятков вольт.
На принципиальных схемах они обозначены почти как диоды, картинка выше, но с небольшими графическими отличиями, к тому же часто встречаются сдвоенные диоды Шоттки.
Сдвоенный диод Шоттки — это два отдельных элемента, собранных в одном общем корпусе, с объединенными выводами катодов или анодов этих компонентов.Поэтому диод сдвоенный, выходов обычно три. В импульсных и компьютерных источниках питания часто можно встретить сдвоенные диоды Шоттки с общим катодом.
Поскольку оба диода размещены в одном корпусе и собираются по одному технологическому процессу, их технические параметры практически идентичны. При таком расположении в одном случае во время работы они будут находиться в одном температурном режиме, а это один из основных факторов, повышающих надежность устройства в целом.
Virtues
Падение напряжения на диоде при прямом подключении составляет всего 0,2-0,4 вольта, тогда как у типичных кремниевых диодов этот параметр составляет 0,6-0,7 вольт. Столь малое падение напряжения на полупроводнике при прямом включении характерно только для диодов Шоттки с обратным напряжением максимум в десятки вольт, но в случае увеличения приложенного напряжения падение напряжения на диоде Шоттки уже сопоставим с кремниевым диодом, что сильно ограничивает использование диодов Шоттки в современной электронике.
Теоретически любой диод Шоттки может иметь небольшую барьерную емкость. Никакой явно классический pn-переход не может существенно увеличить рабочую частоту устройства. Этот параметр широко используется при изготовлении интегральных схем, где диоды Шоттки обходят переходы транзисторов, используемых в роли логических элементов. В силовой электронике важен еще один параметр диодов Шоттки, а именно малое время восстановления, позволяющее использовать силовые выпрямители для частот от сотен кГц и выше.Например, радиокомпонент MBR4015 (на 15 В и 40 А) используется для выпрямления ВЧ-напряжения, а время его восстановления составляет всего 10 кВ / мкс. №
Выпрямители на диодах Шоттки за счет перечисленных выше положительных свойств отличаются от выпрямителей на стандартных диодах меньшим уровнем шума, поэтому используются в аналоговых вторичных блоках питания.
Минусы
При кратковременном превышении допустимого уровня обратного напряжения диод Шоттки выходит из строя, в отличие от типичных кремниевых диодов, которые просто переходят в режим обратимого пробоя при условии, что рассеиваемая мощность кристалла не превышает допустимые значения, а после снижения напряжения диод полностью восстанавливает свои характеристики.Диоды Шоттки
характеризуются более высокими значениями обратных токов, которые увеличиваются с увеличением температуры кристалла и в случае неудовлетворительных условий работы радиатора при работе с большими токами приводят к тепловому пробою радиодетали. Диоды Шоттки
, как я уже отмечал выше, активно используются в компьютерных блоках питания и импульсных стабилизаторах напряжения. Используются в низковольтной и сильноточной частях схемы компьютерного ИБП на + 3,3 В и +5.0 вольт. Чаще всего используются сдвоенные диоды с общим катодом. Именно использование сдвоенных диодов считается признаком высокого качества.
Перегоревший диод Шоттки — одна из самых распространенных проблем. Диод может иметь два нерабочих состояния: электрический пробой и утечка на корпус. В любом из этих состояний ИБП блокируется из-за встроенной схемы защиты.
В случае электрического пробоя все вторичные напряжения в блоке питания отсутствуют. В случае утечки вентилятор блока питания компьютера может «дергаться» и на выходе могут появиться пульсации выходного напряжения, которые периодически исчезают.То есть модуль защиты периодически срабатывает, но полностью не блокируется. Диоды Шоттки на 100% перегорают, если радиатор, на котором они крепятся, очень теплый или сильно ими обгорел.
Несколько слов следует сказать, что при ремонте ИБП после замены диодов, особенно при подозрении на утечку на корпус, следует прозвонить все силовые транзисторы, работающие в ключевом режиме. А также в случае замены ключевых транзисторов проверка диодов является обязательной и строго необходимой.
Метод проверки диода Шоттки такой же, как и у стандартного диода. Но есть небольшие отличия. Проверить уже впаянный в схему диод такого типа очень сложно. Поэтому сначала нужно удалить из схемы узел или отдельный элемент для проверки. Проще говоря, вы можете определить полностью перфорированный элемент. При всех пределах измерения сопротивления мультиметр будет отображать обе стороны бесконечно низкого сопротивления или короткого замыкания.
С подозрением на утечку проверить сложнее. Если протестировать типовой мультиметр, например, DT-830 в «диодном» режиме, мы увидим исправную деталь. Однако, если вы производите измерение в режиме омметра, то обратное сопротивление на пределе «20 кОм» определяется как бесконечно большое (1). Если элемент показывает какое-то сопротивление, например 5 кОм, то этот диод следует считать подозрительным и заменить на исправный. Иногда лучше сразу заменить диоды Шоттки на резине +3.3В и + 5.0В в компьютерном ИБП.
Иногда они используются в приемниках (дозиметрах) альфа- и бета-излучения, детекторах нейтронного излучения, и, кроме того, панели собираются на переходах через барьер Шоттки, солнечных элементах, которые питают электрические космические корабли, бороздящие просторы нашей огромной Вселенной.
Диоды Шоттки или, точнее, диоды с барьером Шоттки — это полупроводниковые устройства, изготовленные на основе контакта металл-полупроводник, в то время как в обычных диодах используется полупроводник с p-n-переходом.
Диод Шоттки обязан своим названием и появлением электронике, немецкому физику-изобретателю Вальтеру Шоттки, который в 1938 году, изучая только что открытый барьер, подтвердил выдвинутую ранее теорию, согласно которой, по крайней мере, испускание электронов из металла предотвращает потенциальный барьер, но по мере воздействия внешнего электрического поля этот барьер будет уменьшаться. Вальтер Шоттки открыл этот эффект, который в честь ученого получил название эффекта Шоттки.
Исследуя контакт металла и полупроводника, можно увидеть, что если есть область, обедненная основными носителями заряда вблизи поверхности полупроводника, то в области контакта этого полупроводника с металлом со стороны полупроводника возникает область пространственного заряда образуются ионизированные акцепторы и доноры, а также барьер Шоттки.В каких условиях возникает этот барьер? Ток термоэлектронной эмиссии с поверхности твердого тела определяет уравнение Ричардсона:
Создадим условия, когда при контакте полупроводника, например n-типа, с металлом, термодинамическая работа выхода электронов из металла будет больше, чем термодинамическая работа выхода электронов из полупроводника. В таких условиях, в соответствии с уравнением Ричардсона, ток термоэмиссии с поверхности полупроводника будет больше, чем ток термоэмиссии с поверхности металла:
В начальный момент времени, когда эти материалы соприкасаются, ток от полупроводника к металлу будет превышать обратный ток (от металла к полупроводнику), в результате чего на участках поверхности как полупроводника, так и металла , будут накапливаться объемные заряды — положительные в полупроводнике и отрицательные — в металле. В зоне контакта возникает электрическое поле, образованное этими зарядами, и происходит искривление энергетических зон.
Под действием поля термодинамическая работа выхода для полупроводника будет увеличиваться, и это увеличение будет происходить до тех пор, пока термодинамические функции выхода не будут сбалансированы в области контакта и соответствующие токи термоэлектронной эмиссии не будут приложены к поверхности.
Картина перехода в равновесное состояние с образованием потенциального барьера для полупроводника p-типа и металла аналогична рассмотренному примеру с полупроводником n-типа и металлом.Роль внешнего напряжения — регулировка высоты потенциального барьера и электрического поля в области пространственного заряда полупроводника.
На рисунке выше показаны зонные диаграммы различных стадий образования барьера Шоттки. В условиях равновесия в зоне контакта токи термоэмиссии выравнивались, за счет действия поля возникал потенциальный барьер, высота которого равнялась разности термодинамической работы на выходе: φк = FMe — Фп / п.
Очевидно, вольт-амперная характеристика барьера Шоттки асимметрична. В прямом направлении ток экспоненциально увеличивается с увеличением приложенного напряжения. В обратном направлении ток не зависит от напряжения. В обоих случаях ток возникает из-за электронов как основных носителей заряда.
Поэтому диоды Шоттки
отличаются по быстродействию, поскольку они исключают диффузные и рекомбинационные процессы, требующие дополнительного времени.С изменением количества носителей и зависимости тока от напряжения, потому что в процессе переноса заряда эти носители участвуют. Внешнее напряжение изменяет количество электронов, способных перейти с одной стороны барьера Шоттки на другую.
Благодаря технологии изготовления и описанному принципу действия диоды Шоттки имеют небольшое падение напряжения в прямом направлении, намного меньшее, чем у традиционных pn-диодов.
Здесь даже небольшой начальный ток через площадку контакта приводит к выделению тепла, которое затем способствует появлению дополнительных носителей тока. В то же время инжекция минорных носителей заряда отсутствует.
Следовательно, диоды Шоттки
не имеют диффузной емкости, поскольку отсутствуют второстепенные носители, и, как следствие, скорость отклика довольно высока по сравнению с полупроводниковыми диодами. Оказывается подобие резкого несимметричного pn-перехода.
Таким образом, диоды Шоттки — это, прежде всего, СВЧ-диоды различного назначения: детекторные, смесительные, лавинно-пролетные, параметрические, импульсные, умножающие.Диоды Шоттки могут использоваться в качестве детекторов излучения, тензодатчиков, детекторов ядерного излучения, модуляторов света и, наконец, высокочастотных выпрямителей тока.
Обозначение диода Шоттки на схемах
диоды Шоттки сегодня
Сегодня диоды Шоттки — очень распространенные электронные устройства. На схемах они изображены иначе, чем обычные диоды. Часто можно встретить сдвоенные выпрямительные диоды Шоттки, выполненные в трехконтактном корпусе, характерном для силовых ключей.Такие двойные структуры содержат внутри два диода Шоттки, объединенные катодами или анодами, чаще катодами.
Диоды в сборке имеют очень близкие параметры, так как каждая такая сборка изготавливается по единому технологическому циклу, и в результате их рабочая температура одинакова, соответственно надежность также выше. Прямое падение напряжения 0,2–0,4 вольта вместе с высокой скоростью (единицы наносекунды) являются несомненными преимуществами диодов Шоттки перед pn-аналогами.
Особенность барьера Шоттки в диодах применительно к небольшому падению напряжения проявляется при приложенных напряжениях до 60 вольт, хотя скорость остается неизменной. Сегодня диоды Шоттки типа 25CTQ045 (на напряжения до 45 вольт, на токи до 30 ампер на каждую из пары диодов в сборке) можно встретить во многих импульсных источниках питания, где они служат в качестве выпрямителей мощности для токов частоты до нескольких сотен килогерц.
Нельзя не затронуть тему недостатков диодов Шоттки, конечно они есть, и их два.Во-первых, кратковременное превышение критического напряжения мгновенно выводит из строя диод. Во-вторых, на максимальный обратный ток сильно влияет температура. При очень высоких температурах перехода диод просто пробивает даже при работе при номинальном напряжении.
Ни один радиолюбитель в своей практике не обходится без диодов Шоттки. Здесь можно отметить самые популярные диоды: 1N5817, 1N5818, 1N5819, 1N5822, SK12, SK13, SK14. Эти диоды бывают как в терминальном исполнении, так и в SMD. Главное, за что их так ценят радиолюбители, это высокая скорость и малое падение напряжения на стыке — максимум 0.55 вольт — при невысокой цене этих компонентов.
Редкие печатные платы по той или иной причине обходятся без диодов Шоттки. Где-то диод Шоттки служит маломощным выпрямителем цепи обратной связи, где-то — стабилизатором напряжения на уровне 0,3 — 0,4 вольта, а где-то детектором.
В таблице ниже приведены параметры наиболее распространенных на сегодняшний день маломощных диодов Шоттки.
К многочисленному семейству полупроводниковых диодов, названных в честь ученых, обнаруживших необычный эффект, можно добавить еще один.Это диод Шоттки.
Немецкий физик Вальтер Шоттка открыл и изучил так называемый барьерный эффект, возникающий в результате определенной технологии создания перехода металл-полупроводник.
Основная «фишка» диода Шоттки в том, что, в отличие от обычных диодов на p-n-переходе, здесь используется переход металл-полупроводник, также называемый барьером Шоттки. Этот барьер, как и полупроводниковый p-n-переход, обладает свойством односторонней электропроводности и рядом отличительных свойств.
Кремний (Si) и арсенид галлия (GaAs), а также такие металлы, как золото, серебро, платина, палладий и вольфрам, в основном используются в качестве материалов для изготовления диодов с барьером Шоттки.
На принципиальных схемах диод Шоттки изображен вот так.
Как видите, его изображение несколько отличается от обозначения обычного полупроводникового диода.
Кроме такого обозначения на схемах можно встретить изображение сдвоенного диода Шоттки (сборки).
Двойной диод — это два диода, установленные в одном общем корпусе. Выводы катодов или анодов совмещены. Поэтому такая сборка, как правило, имеет три вывода. Источники питания импульсных блоков АТ обычно применяются с общим катодом.
Поскольку два диода расположены в одном корпусе и изготавливаются в едином технологическом процессе, их параметры очень близки. Поскольку они расположены в едином корпусе, их температурный режим одинаков.Это увеличивает надежность и срок службы изделия.
Диоды Шоттки
обладают двумя положительными качествами: очень маленьким прямым падением напряжения (0,2-0,4 вольта) на переходе и очень большим быстродействием.
К сожалению, такое небольшое падение напряжения возникает, когда приложенное напряжение не превышает 50-60 вольт. При дальнейшем повышении диод Шоттки ведет себя как обычный кремниевый выпрямительный диод. Максимальное обратное напряжение для Шоттки обычно не превышает 250 вольт, хотя в продаже можно найти образцы, рассчитанные на 1.2 киловольта (ВС-10ЭЦ12-М3).
Итак, двойной диод Шоттки (выпрямитель Шоттки) 60CPQ150 Он рассчитан на максимальное обратное напряжение 150В, причем каждый из диодов сборки может пропускать 30 ампер при прямом включении!
Также можно найти выпрямленные за полупериод образцы, ток которых может достигать максимум 400А! Примером может служить модель VS-400CNQ045.
Очень часто на принципиальных схемах сложное графическое изображение катода просто опускается, а диод Шоттки изображается как обычный диод.А тип используемого элемента указан в спецификации.
К недостаткам диодов с барьером Шоттки можно отнести то, что даже при кратковременном превышении обратного напряжения они моментально выходят из строя и главное необратимо. В то время как кремниевые силовые клапаны после прекращения действия превышения напряжения прекрасно самовосстанавливаются и продолжают работать. Кроме того, обратный ток диодов сильно зависит от температуры перехода. При большом обратном токе происходит термический пробой.
К положительным качествам диодов Шоттки, помимо высокой быстродействия и, как следствие, короткого времени восстановления, можно отнести небольшую переходную емкость (барьер), позволяющую увеличить рабочую частоту. Это позволяет использовать их в импульсных выпрямителях на частотах в сотни килогерц. Многие диоды Шоттки используются в интегральной микроэлектронике. Диоды Шоттки на основе нанотехнологий являются частью интегральных схем, где они шунтируют переходы транзисторов для повышения производительности.
В радиолюбительской практике прижились диоды Шоттки серии 1N581x (1N5817, 1N5818, 1N5819). Все они рассчитаны на максимальный прямой ток ( I F (AV) ) — 1 ампер и обратное напряжение ( V rrm ) от 20 до 40 вольт. Падение напряжения ( В ф а) на переходе от 0,45 до 0,55 вольт. Как уже упоминалось, прямое падение напряжения ( Прямое падение напряжения ) на диодах с барьером Шоттки очень мало.
Также довольно известный элемент — 1N5822.Он рассчитан на постоянный ток 3 А и выполнен в корпусе ДО-201АД.
Также на печатных платах можно встретить диоды серий SK12 — SK16 для поверхностного монтажа. Они довольно маленькие. Несмотря на это, SK12-SK16 выдерживает постоянный ток до 1 А с обратным напряжением 20–60 вольт. Прямое падение напряжения составляет 0,55 В (для SK12, SK13, SK14) и 0,7 В (для SK15, SK16). Также на практике можно встретить диоды серии SK32 — SK310, например, SK36 , которые рассчитаны на постоянный ток 3 ампера.
Применение диодов Шоттки в источниках питания.
Диоды Шоттки
активно используются в компьютерных блоках питания и импульсных стабилизаторах напряжения. Среди низковольтных питающих напряжений наиболее сильноточными (десятки ампер) являются напряжения +3,3 вольт и +5,0 вольт. Именно в этих вторичных источниках питания используются диоды с барьером Шоттки. Чаще всего используются трехвыводные сборки с общим катодом. Именно использование сборок можно считать признаком качественного и технологичного блока питания.
Отказ диодов Шоттки — одна из самых частых неисправностей в импульсных блоках питания. Он может иметь два мертвых состояния: чистый электрический пробой и утечка. При наличии одного из этих состояний блок питания компьютера блокируется, поскольку сработала защита. Но бывает по-разному.
В первом случае все вторичные напряжения отсутствуют. Защита заблокировала блок питания. Во втором случае вентилятор «дергается» и на выходе источников питания периодически появляются или исчезают пульсации напряжения.
То есть схема защиты срабатывает периодически, но полностью не блокирует источник питания. Диоды Шоттки гарантированно выйдут из строя, если радиатор, на котором они установлены, очень сильно прогрелся до появления неприятного запаха. И последний вариант диагностики, связанный с утечкой: при увеличении загрузки процессора в мультипрограммном режиме блок питания самопроизвольно отключается.
Следует иметь в виду, что при профессиональном ремонте блока питания после замены вторичных диодов, особенно при подозрении на утечку, следует проверить все силовые транзисторы, выполняющие роль ключей, и наоборот: после замены ключевых транзисторов проверить исправность вторичные диоды обязательны.Всегда нужно руководствоваться принципом: одни неприятности не приходят.
Проверьте диоды Шоттки мультиметром.
Проверить диод Шоттки можно обычным мультиметром. Методика такая же, как и при тестировании обычного полупроводникового диода с p — n переходом. Но здесь есть подводные камни. Особенно сложно проверить диод утечки. В первую очередь, элемент необходимо исключить из схемы для более точной проверки. Определить полностью пробитый диод достаточно просто.Во всех пределах измерения сопротивления неисправный элемент будет иметь бесконечно малое сопротивление как при прямом, так и при обратном включении. Это эквивалентно короткому замыканию.
Сложнее проверить диод при подозрении на «утечку». Если проверить мультиметром DT-830 в режиме «диод», то мы увидим полностью исправный элемент. Можно попробовать измерить его сопротивление в режиме омметра. При пределе «20 кОм» обратное сопротивление определяется как бесконечно большое.Если прибор показывает хоть какое-то сопротивление, скажем 3 кОм, то этот диод следует считать подозрительным и заменить на заведомо исправный. 100% гарантию дает полная замена диодов Шоттки на шинах питания + 3,3В и + 5,0В.
Где еще в электронике используются диоды Шоттки? Их можно найти в довольно экзотических инструментах, таких как приемники альфа- и бета-излучения, детекторы нейтронного излучения, а в последнее время на переходах через барьер Шоттки собирают солнечные батареи.Так что они питают электричество и космические корабли.
Что такое диод Шоттки, его характеристики и способ проверки мультиметром. Диод Шоттки. Особенности и обозначение на схеме
При сборке блоков питания и преобразователей напряжения для автомобильных усилителей часто возникает проблема с выпрямлением тока с трансформатора. Получить мощные импульсные диоды — довольно серьезная проблема, поэтому я решил напечатать статью, в которой будет полный список и параметры мощных диодов Шоттки.Некоторое время назад лично у меня возникла проблема с преобразователем-выпрямителем для автоусилителя. Преобразователь достаточно мощный (500-600 ватт), частота выходного напряжения 60кГц, любой обычный диод, который можно найти в старомоде, сразу сгорит как спичка. Единственным доступным на тот момент вариантом были отечественные КД213А. Диоды неплохие, держат до 10 Ампер, рабочая частота в пределах 100 кГц, но даже они жутко перегреваются под нагрузкой.
На самом деле мощные диоды можно найти практически в каждом.Блок питания компьютера — это компьютер, питающий его. Как правило, их делают мощностью от 200 Вт до 1 кВт и более, а поскольку компьютер питается от постоянного тока, то в блоке питания обязательно должен быть выпрямитель. В современных блоках питания для выпрямления напряжения используются мощные диодные сборки Шоттки — это их минимальное падение напряжения на переходе и возможность работы в импульсных цепях, где рабочая частота намного выше, чем в сети 50 Герц. .Недавно бесплатно привезли несколько блоков питания, откуда для этого небольшого обзора сняты диоды. В компьютерных блоках питания можно встретить самые разные диодные сборки, одиночных диодов здесь почти нет — в одном случае два мощных диода, часто (почти всегда) с общим катодом. Вот некоторые из них:
D83-004 (ESAD83-004) — Мощная сборка диодов Шоттки, обратное напряжение 40 вольт, допустимый ток 30А, в импульсном режиме до 250А — пожалуй, один из самых мощных диодов, которые можно найти в компьютерных блоках питания.
STPS3045CW — Двойной диод Шоттки, выпрямленный ток 15 А, постоянное напряжение 570 мВ, обратный ток утечки 200 мкА, постоянное обратное напряжение 45 В.
Основные диоды Шоттки, которые используются в источниках питания
Schottky TO-220 SBL2040CT 10A x 2 = 20A 40V Vf = 0.6V при 10A
Schottky TO-247 S30D40 15A x 2 = 30A 40V Vf = 0.55V при 15A
Ultrafast TO-220 SF1004G 5A x 2 = 10A 200V Vf = 0,97V при 5A
Ultrafast TO-220 F16C20C 8A x 2 = 16A 200V Vf = 1.3 В при 8 А
Сверхбыстрый SR504 5 А 40 В Vf = 0,57
Шоттки TO-247 40CPQ060 20 А x 2 = 40 А 60 В Vf = 0,49 В при 20 А
Шоттки TO-247 STPS40L45C 20 А x 2 = 40 А 45 В Vf = 0,49 В
Сверхбыстрый TO-247 SBL4040PT 20A x 2 = 40A 45V Vf = 0,58V при 20A
Schottky TO-220 63CTQ100 30A x 2 = 60A 100 Vf = 0,69V при 30A
Schottky TO-220 MBR2545CT 15A x 2 = 30A 45V Vf = 0,65V при 15A
Schottky TO-247 S60D40 30A x 2 = 60A 40-60V Vf = 0,65V при 30A
Schottky TO-247 30CPQ150 15A x 2 = 30A 150V Vf = 1V при 15A
Schottky TO-220 MBRP3045N 15A x 2 = 30A 45V Vf = 0.65 В при 15 A
Schottky TO-220 S20C60 10A x 2 = 20A 30-60V Vf = 0,55V при 10A
Schottky TO-247 SBL3040PT 15A x 2 = 30A 30-40V Vf = 0,55V при 15A
Schottky TO-247 SBL4040PT 20A x 2 = 40A 30-40V Vf = 0,58V при 20A
Ultrafast TO-220 U20C20C 10A x 2 = 20A 50-200V Vf = 0,97V при 10A
Существуют современные отечественные диодные сборки на большой ток. Вот их маркировка и внутреннее расположение:
Также доступен , который может использоваться, например, в блоках питания ламповых усилителей и другого оборудования с повышенной мощностью.Список ниже:
Высоковольтные силовые диоды Шоттки напряжением до 1200 В
Хотя предпочтительнее использовать диоды Шоттки в низковольтных выпрямителях большой мощности с выходными напряжениями в пару десятков вольт. , переключатель высоких частот.
Диод Шоттки — еще один тип типичного полупроводникового диода, отличительной особенностью которого является небольшое падение напряжения при прямом включении. Свое название он получил в честь немецкого изобретателя-физика Вальтера Шоттки.В этих диодах в качестве потенциального барьера используется переход металл-полупроводник, а не p — n переход. Допустимое обратное напряжение диодов Шоттки обычно составляет около 1200 вольт, например CSD05120 и его аналоги, на практике они используются в низковольтных цепях с обратными напряжениями до нескольких десятков вольт.
На принципиальных схемах они обозначены почти как диоды, картинка выше, но с небольшими графическими отличиями, к тому же часто встречаются сдвоенные диоды Шоттки.
Сдвоенный диод Шоттки — это два отдельных элемента, собранных в одном общем корпусе, с объединенными выводами катодов или анодов этих компонентов. Поэтому диод сдвоенный, выходов обычно три. В импульсных и компьютерных источниках питания часто можно встретить сдвоенные диоды Шоттки с общим катодом.
Поскольку оба диода размещены в одном корпусе и собираются по одному технологическому процессу, их технические параметры практически идентичны. При таком расположении в одном случае во время работы они будут находиться в одном температурном режиме, а это один из основных факторов, повышающих надежность устройства в целом.
Virtues
Падение напряжения на диоде при прямом подключении составляет всего 0,2-0,4 вольта, тогда как у типичных кремниевых диодов этот параметр составляет 0,6-0,7 вольт. Столь малое падение напряжения на полупроводнике при прямом включении характерно только для диодов Шоттки с обратным напряжением максимум в десятки вольт, но в случае увеличения приложенного напряжения падение напряжения на диоде Шоттки уже сопоставим с кремниевым диодом, что сильно ограничивает использование диодов Шоттки в современной электронике.
Теоретически любой диод Шоттки может иметь небольшую барьерную емкость. Отсутствие явного классического p-n перехода позволяет значительно увеличить рабочую частоту устройства. Этот параметр широко используется при изготовлении интегральных схем, где диоды Шоттки обходят переходы транзисторов, используемых в роли логических элементов. В силовой электронике важен еще один параметр диодов Шоттки, а именно малое время восстановления, позволяющее использовать силовые выпрямители для частот от сотен кГц и выше.Например, радиокомпонент MBR4015 (на 15 В и 40 А) используется для выпрямления ВЧ-напряжения, а время его восстановления составляет всего 10 кВ / мкс. №
Выпрямители на диодах Шоттки за счет перечисленных выше положительных свойств отличаются от выпрямителей на стандартных диодах меньшим уровнем шума, поэтому используются в аналоговых вторичных блоках питания.
Минусы
При кратковременном превышении допустимого уровня обратного напряжения диод Шоттки выходит из строя, в отличие от типичных кремниевых диодов, которые просто переходят в режим обратимого пробоя при условии, что рассеиваемая мощность кристалла не превышает допустимые значения, а после снижения напряжения диод полностью восстанавливает свои характеристики.Диоды Шоттки
характеризуются более высокими значениями обратных токов, которые увеличиваются с увеличением температуры кристалла и в случае неудовлетворительных условий работы радиатора при работе с большими токами приводят к тепловому пробою радиодетали. Диоды Шоттки
, как я уже отмечал выше, активно используются в компьютерных блоках питания и импульсных стабилизаторах напряжения. Используются в низковольтной и сильноточной частях схемы компьютерного ИБП на + 3,3 В и +5.0 вольт. Чаще всего используются сдвоенные диоды с общим катодом. Именно использование сдвоенных диодов считается признаком высокого качества.
Перегоревший диод Шоттки — одна из самых распространенных проблем. Диод может иметь два нерабочих состояния: электрический пробой и утечка на корпус. В любом из этих состояний ИБП блокируется из-за встроенной схемы защиты.
В случае электрического пробоя все вторичные напряжения в блоке питания отсутствуют. В случае утечки вентилятор блока питания компьютера может «дергаться» и на выходе могут появиться пульсации выходного напряжения, которые периодически исчезают.То есть модуль защиты периодически срабатывает, но полностью не блокируется. Диоды Шоттки на 100% перегорают, если радиатор, на котором они крепятся, очень теплый или сильно ими обгорел.
Несколько слов следует сказать, что при ремонте ИБП после замены диодов, особенно при подозрении на протечку в корпус, следует вызвать все силовые транзисторы, работающие в ключевом режиме. А также в случае замены ключевых транзисторов проверка диодов является обязательной и строго необходимой.
Метод проверки диода Шоттки такой же, как и у стандартного диода. Но есть небольшие отличия. Проверить уже впаянный в схему диод такого типа очень сложно. Поэтому сначала нужно удалить из схемы узел или отдельный элемент для проверки. Проще говоря, вы можете определить полностью перфорированный элемент. При всех пределах измерения сопротивления мультиметр будет отображать обе стороны бесконечно низкого сопротивления или короткого замыкания.
С подозрением на утечку проверить сложнее. Если протестировать типовой мультиметр, например, DT-830 в «диодном» режиме, мы увидим исправную деталь. Однако, если вы производите измерение в режиме омметра, то обратное сопротивление на пределе «20 кОм» определяется как бесконечно большое (1). Если элемент показывает какое-то сопротивление, например 5 кОм, то этот диод следует считать подозрительным и заменить на исправный. Иногда лучше сразу заменить диоды Шоттки на резине +3.3В и + 5.0В в компьютерном ИБП.
Иногда они используются в приемниках (дозиметрах) альфа- и бета-излучения, детекторах нейтронного излучения, а кроме того, на переходах через барьер Шоттки собираются солнечные панели, которые снабжают космические устройства электроэнергией на вспаханные просторы нашей необъятной Вселенной.
Диоды Шоттки или, точнее, диоды с барьером Шоттки — это полупроводниковые устройства, изготовленные на основе контакта металл-полупроводник, в то время как в обычных диодах используется полупроводник с p-n-переходом.
Диод Шоттки обязан своим названием и появлением электронике Немецкому физику-изобретателю Вальтеру Шоттки, который в 1938 году, изучая только что открытый барьер, подтвердил выдвинутую ранее теорию, согласно которой, по крайней мере, испускание электронов из металла предотвращает потенциальный барьер, но по мере воздействия внешнего электрического поля этот барьер будет уменьшаться. Вальтер Шоттки открыл этот эффект, который в честь ученого получил название эффекта Шоттки.
Исследуя контакт металла и полупроводника, можно увидеть, что если есть область, обедненная основными носителями заряда вблизи поверхности полупроводника, то в области контакта этого полупроводника с металлом со стороны полупроводника возникает область пространственного заряда образуются ионизированные акцепторы и доноры, а также барьер Шоттки.В каких условиях возникает этот барьер? Ток термоэлектронной эмиссии с поверхности твердого тела определяет уравнение Ричардсона:
Создадим условия, когда при контакте полупроводника, например n-типа, с металлом, термодинамическая работа выхода электронов из металла будет больше, чем термодинамическая работа выхода электронов из полупроводника. В таких условиях, в соответствии с уравнением Ричардсона, ток термоэмиссии с поверхности полупроводника будет больше, чем ток термоэмиссии с поверхности металла:
В начальный момент времени, когда эти материалы соприкасаются, ток от полупроводника к металлу будет превышать обратный ток (от металла к полупроводнику), в результате чего на участках поверхности как полупроводника, так и металла , будут накапливаться объемные заряды — положительные в полупроводнике и отрицательные — в металле. В зоне контакта возникает электрическое поле, образованное этими зарядами, и происходит искривление энергетических зон.
Под действием поля термодинамическая работа выхода для полупроводника будет увеличиваться, и это увеличение будет происходить до тех пор, пока термодинамические функции выхода не будут сбалансированы в области контакта и соответствующие токи термоэлектронной эмиссии не будут приложены к поверхности.
Картина перехода в состояние равновесия с образованием потенциального барьера для полупроводника p-типа и металла аналогична рассмотренному примеру с полупроводником n-типа и металлом.Роль внешнего напряжения — регулировка высоты потенциального барьера и электрического поля в области пространственного заряда полупроводника.
На рисунке выше показаны зонные диаграммы различных стадий образования барьера Шоттки. В условиях равновесия в зоне контакта токи термоэмиссии выравнивались, за счет действия поля возникал потенциальный барьер, высота которого равнялась разности термодинамической работы на выходе: φк = FMe — Фп / п.
Очевидно, вольт-амперная характеристика барьера Шоттки асимметрична. В прямом направлении ток увеличивается экспоненциально с увеличением приложенного напряжения. В обратном направлении ток не зависит от напряжения. В обоих случаях ток возникает из-за электронов как основных носителей заряда.
Поэтому диоды Шоттки
отличаются по быстродействию, поскольку они исключают диффузные и рекомбинационные процессы, требующие дополнительного времени.С изменением количества носителей и зависимости тока от напряжения, потому что в процессе переноса заряда эти носители участвуют. Внешнее напряжение изменяет количество электронов, способных перейти с одной стороны барьера Шоттки на другую.
Благодаря технологии изготовления и описанному принципу действия диоды Шоттки имеют небольшое падение напряжения в прямом направлении, намного меньшее, чем у традиционных pn-диодов.
Здесь даже небольшой начальный ток через площадку контакта приводит к выделению тепла, которое затем способствует появлению дополнительных носителей тока. В то же время инжекция минорных носителей заряда отсутствует.
Следовательно, диоды Шоттки
не имеют диффузной емкости, поскольку отсутствуют второстепенные носители, и, как следствие, скорость отклика довольно высока по сравнению с полупроводниковыми диодами. Оказывается подобие резкого несимметричного pn-перехода.
Таким образом, диоды Шоттки — это, прежде всего, СВЧ-диоды различного назначения: детекторные, смесительные, лавинно-пролетные, параметрические, импульсные, умножающие.Диоды Шоттки могут использоваться в качестве детекторов излучения, тензодатчиков, детекторов ядерного излучения, модуляторов света и, наконец, высокочастотных выпрямителей тока.
Обозначение диода Шоттки на схемах
диоды Шоттки сегодня
Сегодня диоды Шоттки широко распространены в электронных устройствах. На схемах они изображены иначе, чем обычные диоды. Часто можно встретить сдвоенные выпрямительные диоды Шоттки, выполненные в трехконтактном корпусе, характерном для переключателей питания.Такие двойные структуры содержат внутри два диода Шоттки, объединенные катодами или анодами, чаще катодами.
Диоды в сборке имеют очень близкие параметры, так как каждая такая сборка изготавливается по единому технологическому циклу, и в результате их рабочая температура одинакова, соответственно надежность также выше. Прямое падение напряжения 0,2–0,4 вольта вместе с высокой скоростью (единицы наносекунды) являются несомненными преимуществами диодов Шоттки перед pn-аналогами.
Особенность барьера Шоттки в диодах применительно к небольшому падению напряжения проявляется при приложенных напряжениях до 60 вольт, хотя скорость остается неизменной. Сегодня диоды Шоттки типа 25CTQ045 (на напряжения до 45 вольт, на токи до 30 ампер на каждую из пары диодов в сборке) можно встретить во многих импульсных источниках питания, где они служат в качестве выпрямителей мощности для токов частоты до нескольких сотен килогерц.
Нельзя не затронуть тему недостатков диодов Шоттки, конечно они есть, и их два.Во-первых, кратковременное превышение критического напряжения мгновенно выводит из строя диод. Во-вторых, на максимальный обратный ток сильно влияет температура. При очень высоких температурах перехода диод просто пробивает даже при работе при номинальном напряжении.
Ни один радиолюбитель в своей практике не обходится без диодов Шоттки. Здесь можно отметить самые популярные диоды: 1N5817, 1N5818, 1N5819, 1N5822, SK12, SK13, SK14. Эти диоды бывают как в терминальном исполнении, так и в SMD. Главное, за что их так ценят радиолюбители — высокая скорость и малое падение напряжения на стыке — максимум 0.55 вольт — при невысокой цене этих компонентов.
Редкие печатные платы по той или иной причине обходятся без диодов Шоттки. Где-то диод Шоттки служит маломощным выпрямителем цепи обратной связи, где-то — стабилизатором напряжения на 0,3 — 0,4 вольта, а где-то детектором.
В таблице ниже приведены параметры наиболее распространенных на сегодняшний день маломощных диодов Шоттки.
Развитие электроники требует от радиодеталей все более высоких стандартов.Для работы на высоких частотах используется диод Шоттки, который по своим параметрам превосходит кремниевые аналоги. Иногда можно встретить название диода с барьером Шоттки, что в основном означает то же самое.
- Конструкция
- Миниатюризация
- Практическое применение
Конструкция
Диод Шоттки отличается от обычных диодов своей конструкцией, в которой используется металл-полупроводник, а не p-n переход. Понятно, что свойства здесь разные, а значит, и характеристики должны отличаться.
Действительно, металл-полупроводник имеет следующие параметры:
- Ток утечки имеет большое значение;
- Низкое падение напряжения на переходе при прямом включении;
- Восстанавливает заряд очень быстро, так как имеет низкое значение.
Диод Шоттки изготовлен из таких материалов, как арсенид галлия, кремний; гораздо реже, но можно использовать и германий. Выбор материала зависит от свойств, которые необходимо получить, но в любом случае максимальное обратное напряжение, для которого могут быть изготовлены эти полупроводники, не выше 1200 вольт, является выпрямителем наивысшего напряжения.На практике их гораздо чаще используют на более низких напряжениях — 3, 5, 10 вольт.
В принципе диод Шоттки обозначается так:
Но иногда можно встретить такое обозначение:
Это означает двойной элемент: два диода в одном корпусе с общим анодом или катодом. , поэтому элемент имеет три вывода. В блоках питания используются такие конструкции с общим катодом, их удобно использовать в выпрямительных схемах.Часто на схемах рисуется маркировка обычного диода, но в описании указывается, что это Шоттки, поэтому нужно быть осторожным.
Диодные сборки с барьером Шоттки выпускаются трех типов:
Тип 1 — с общим катодом;
Тип 2 — с общим анодом;
3 тип — по схеме удвоения.
Чтобы сэкономить на расходах на электроэнергию, читатели рекомендуют ящик для экономии электроэнергии. Ежемесячные выплаты будут на 30-50% меньше, чем были до использования экономики.Он удаляет из сети реактивную составляющую, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, потребление тока. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижая затраты на ее оплату.
Такое подключение помогает повысить надежность элемента: ведь находясь в одном корпусе, они имеют одинаковый температурный режим, что немаловажно, если вам нужны мощные выпрямители, например, на 10 ампер.
Но есть и минусы.Дело в том, что небольшое падение напряжения (0,2–0,4 В) в таких диодах проявляется при малых напряжениях, как правило — 50–60 вольт. При более высоком значении они ведут себя как обычные диоды. Но по току эта схема показывает очень хорошие результаты, потому что это часто бывает необходимо, особенно в цепях питания, силовых модулях, чтобы рабочий ток полупроводников был не ниже 10а.
Еще один серьезный недостаток: для этих устройств нельзя превышать обратный ток даже на мгновение. Они сразу выходят из строя, а кремниевые диоды, если их температура не была превышена, восстанавливают свои свойства.
Но позитива все же больше. Помимо низких падений напряжения, диод Шоттки имеет низкое значение емкости перехода. Как известно: чем меньше емкость — тем выше частота. Такой диод нашел применение в импульсных блоках питания, выпрямителях и других схемах с частотами в несколько сотен килогерц.
ВАХ такого диода имеет несимметричную форму. Когда подается постоянное напряжение, можно видеть, что ток увеличивается экспоненциально, а когда он реверсируется, ток не зависит от напряжения.
Все это можно объяснить, если знать, что принцип действия этого полупроводника основан на движении основных носителей заряда — электронов. По той же причине эти устройства настолько быстродействующие: в них отсутствуют процессы рекомбинации, характерные для устройств с p — n-переходами. Для всех устройств с барьерной структурой характерна асимметрия вольт-амперной характеристики, поскольку количество носителей электрического заряда определяет зависимость тока от напряжения.
Миниатюризация
С развитием микроэлектроники широкое распространение получили специальные микросхемы и однокристальные микропроцессоры. Все это не исключает использования навесных элементов. Однако если для этого использовать радиоэлементы обычных размеров, то это сведет на нет всю идею миниатюризации в целом. Поэтому были разработаны неупакованные элементы — smd-компоненты, которые в 10 и более раз меньше обычных деталей. ВАХ таких компонентов не отличается от ВАХ обычных устройств, а их уменьшенные размеры позволяют использовать такие детали в различных микросборках.
Компоненты SMD имеют несколько размеров. Для ручной пайки подойдет smd размером 1206. Их размер 3,2 на 1,6 мм, что позволяет паять их самостоятельно. Остальные smd элементы более миниатюрны, собираются на заводе на специальном оборудовании, а в домашних условиях спаять их невозможно.
Принцип работы smd-компонента также не отличается от его большого аналога, и если, например, рассматривать VAC-диод, то он одинаково подойдет для полупроводников любого размера.По току изготавливаются от 1 до 10 ампер. Маркировка на корпусе часто состоит из цифрового кода, расшифровка которого приведена в специальных таблицах. Проверить их пригодность можно как тестером, так и крупными аналогами.
Практическое применение
Выпрямители Шоттки используются в импульсных источниках питания, регуляторах напряжения и импульсных выпрямителях. Наиболее требовательными по току — 10а и более — являются напряжения 3,3 и 5 вольт. Именно в таких вторичных цепях питания чаще всего используются устройства Шоттки.Для усиления значений тока они включаются вместе по схеме с общим анодом или катодом. Если каждый из сдвоенных диодов будет на 10 ампер, вы получите значительный запас прочности.
Одна из самых частых неисправностей модулей импульсного питания — выход из строя этих диодов. Как правило, они либо полностью пробиты, либо протекают. В обоих случаях неисправный диод необходимо заменить, после чего можно проверить мультиметром силовые транзисторы, а также измерить напряжение питания.
Тестирование и взаимозаменяемость
Выпрямители Шоттки можно тестировать так же, как и обычные полупроводники, поскольку они имеют схожие характеристики. Обзвонить мультиметром необходимо в обе стороны — он должен показать себя так же, как и обычный диод: анод-катод, и протечек быть не должно. Если он оказывает даже незначительное сопротивление — 2–10 кг, это повод для подозрений.
Диод с общим анодом или катодом можно тестировать как два обычных полупроводника, соединенных вместе.Например, если анод общий, то это будет одна ножка из трех. Ставим один щуп тестера на анод, остальные ножки разные диоды, на них ставим еще один щуп.
Можно ли заменить на другой? В некоторых случаях диоды Шоттки меняют на обычные германиевые. Например, D305 при токе 10 ампер давал падение всего 0,3 вольта, а при токах 2–3 ампера их можно установить без радиаторов. Но главная цель установки Шоттки — это не маленькая капля, а малая мощность, поэтому ее не всегда будут заменять.
Как видите, электроники нет, и дальнейшее применение высокоскоростных устройств будет только расти, давая возможность разрабатывать новые, более сложные системы.
К многочисленному семейству полупроводниковых диодов, названных в честь ученых, обнаруживших необычный эффект, можно добавить еще один. Это диод Шоттки.
Немецкий физик Вальтер Шоттка открыл и изучил так называемый барьерный эффект, возникающий в результате определенной технологии создания перехода металл-полупроводник.
Основная «фишка» диода Шоттки в том, что, в отличие от обычных диодов на p-n-переходе, здесь используется переход металл-полупроводник, также называемый барьером Шоттки. Этот барьер, как и полупроводниковый p-n-переход, обладает свойством односторонней электропроводности и рядом отличительных свойств.
Кремний (Si) и арсенид галлия (GaAs), а также такие металлы, как золото, серебро, платина, палладий и вольфрам, в основном используются в качестве материалов для изготовления диодов с барьером Шоттки.
На принципиальных схемах диод Шоттки изображен вот так.
Как видите, его изображение несколько отличается от обозначения обычного полупроводникового диода.
Кроме такого обозначения на схемах можно встретить изображение сдвоенного диода Шоттки (сборки).
Двойной диод — это два диода, установленные в одном общем корпусе. Выводы катодов или анодов совмещены. Поэтому такая сборка, как правило, имеет три вывода.В импульсных источниках питания обычно используются сборки с общим катодом.
Поскольку два диода расположены в одном корпусе и изготавливаются в едином технологическом процессе, их параметры очень близки. Поскольку они расположены в едином корпусе, их температурный режим одинаков. Это увеличивает надежность и срок службы изделия.
Диоды Шоттки
обладают двумя положительными качествами: очень маленьким прямым падением напряжения (0,2-0,4 вольта) на переходе и очень большим быстродействием.
К сожалению, такое небольшое падение напряжения возникает, когда приложенное напряжение не превышает 50-60 вольт. При дальнейшем повышении диод Шоттки ведет себя как обычный кремниевый выпрямительный диод. Максимальное обратное напряжение для Шоттки обычно не превышает 250 вольт, хотя в продаже можно найти образцы, рассчитанные на 1,2 киловольта (VS-10ETS12-M3).
Итак, двойной диод Шоттки (выпрямитель Шоттки) 60CPQ150 Он рассчитан на максимальное обратное напряжение 150В, причем каждый из диодов сборки может пропускать 30 ампер при прямом включении!
Также можно найти выпрямленные за полупериод образцы, ток которых может достигать максимум 400А! Примером может служить модель VS-400CNQ045.
Очень часто на принципиальных схемах сложное графическое изображение катода просто опускается, а диод Шоттки изображается как обычный диод. А тип используемого элемента указан в спецификации.
К недостаткам диодов с барьером Шоттки можно отнести то, что даже при кратковременном превышении обратного напряжения они моментально выходят из строя и главное необратимо. В то время как кремниевые силовые клапаны после прекращения действия превышения напряжения прекрасно самовосстанавливаются и продолжают работать.Кроме того, обратный ток диодов сильно зависит от температуры перехода. При большом обратном токе происходит термический пробой.
К положительным качествам диодов Шоттки, помимо высокой быстродействия и, как следствие, короткого времени восстановления, можно отнести небольшую переходную емкость (барьер), позволяющую увеличить рабочую частоту. Это позволяет использовать их в импульсных выпрямителях на частотах в сотни килогерц. Многие диоды Шоттки используются в интегральной микроэлектронике.Диоды Шоттки на основе нанотехнологий являются частью интегральных схем, где они шунтируют переходы транзисторов для повышения производительности.
В радиолюбительской практике прижились диоды Шоттки серии 1N581x (1N5817, 1N5818, 1N5819). Все они рассчитаны на максимальный прямой ток ( I F (AV) ) — 1 ампер и обратное напряжение ( V rrm ) от 20 до 40 вольт. Падение напряжения ( В ф а) на переходе от 0,45 до 0,55 вольт. Как уже упоминалось, прямое падение напряжения ( Прямое падение напряжения ) на диодах с барьером Шоттки очень мало.
Также довольно известный элемент — 1N5822. Он рассчитан на постоянный ток 3 А и выполнен в корпусе ДО-201АД.
Также на печатных платах можно найти диоды серии SK12 — SK16 для поверхностного монтажа. Они довольно маленькие. Несмотря на это, SK12-SK16 выдерживает постоянный ток до 1 А с обратным напряжением 20–60 вольт. Прямое падение напряжения составляет 0,55 В (для SK12, SK13, SK14) и 0,7 В (для SK15, SK16). Также на практике можно встретить диоды серии SK32 — SK310, например, SK36 , которые рассчитаны на постоянный ток 3 ампера.
Применение диодов Шоттки в источниках питания.
Диоды Шоттки
активно используются в компьютерных блоках питания и импульсных стабилизаторах напряжения. Среди низковольтных питающих напряжений наиболее сильноточными (десятки ампер) являются напряжения +3,3 вольт и +5,0 вольт. Именно в этих вторичных источниках питания используются диоды с барьером Шоттки. Чаще всего используются трехвыводные сборки с общим катодом. Именно использование сборок можно считать признаком качественного и технологичного блока питания.
Отказ диодов Шоттки — одна из самых частых неисправностей в импульсных блоках питания. Он может иметь два мертвых состояния: чистый электрический пробой и утечка. При наличии одного из этих состояний блок питания компьютера блокируется, поскольку сработала защита. Но бывает по-разному.
В первом случае все вторичные напряжения отсутствуют. Защита заблокировала блок питания. Во втором случае вентилятор «дергается» и на выходе источников питания периодически появляются или исчезают пульсации напряжения.
То есть схема защиты срабатывает периодически, но полностью не блокирует источник питания. Диоды Шоттки гарантированно выйдут из строя, если радиатор, на котором они установлены, очень сильно прогрелся до появления неприятного запаха. И последний вариант диагностики, связанный с утечкой: при увеличении загрузки процессора в мультипрограммном режиме блок питания самопроизвольно отключается.
Следует иметь в виду, что при профессиональном ремонте блока питания после замены вторичных диодов, особенно при подозрении на утечку, следует проверить все силовые транзисторы, выполняющие роль ключей, и наоборот: после замены ключевых транзисторов проверить исправность вторичные диоды обязательны.Всегда нужно руководствоваться принципом: одни неприятности не приходят.
Проверьте диоды Шоттки мультиметром.
Проверить диод Шоттки можно обычным мультиметром. Методика такая же, как и при тестировании обычного полупроводникового диода с pn переходом. Но здесь есть подводные камни. Особенно сложно проверить диод утечки. В первую очередь, элемент необходимо исключить из схемы для более точной проверки. Определить полностью пробитый диод достаточно просто.Во всех пределах измерения сопротивления неисправный элемент будет иметь бесконечно малое сопротивление как при прямом, так и при обратном включении. Это эквивалентно короткому замыканию.
Сложнее проверить диод при подозрении на «утечку». Если проверить мультиметром DT-830 в режиме «диод», то мы увидим полностью исправный элемент. Можно попробовать измерить его сопротивление в режиме омметра. При пределе «20 кОм» обратное сопротивление определяется как бесконечно большое.Если прибор показывает хоть какое-то сопротивление, скажем 3 кОм, то этот диод следует считать подозрительным и заменить на заведомо исправный. 100% гарантию дает полная замена диодов Шоттки на шинах питания + 3,3В и + 5,0В.
Где еще в электронике используются диоды Шоттки? Их можно найти в довольно экзотических инструментах, таких как приемники альфа- и бета-излучения, детекторы нейтронного излучения, а в последнее время на переходах через барьер Шоттки собирают солнечные батареи.Так что они питают электричество и космические корабли.
Кремниевые выпрямительные диоды
- Изучив этот раздел, вы сможете:
- • Опишите типичные применения выпрямителя.
- • Обратите внимание на маркировку полярности выпрямителя.
- • Опишите типовые параметры выпрямителя.
- • Соединение стр.d.
- • Средний прямой ток.
- • Повторяющийся пиковый прямой ток.
- • Обратный ток утечки.
- • Повторяющееся пиковое обратное напряжение.
- • Время обратного восстановления.
- • Опишите влияние температуры на выпрямители.
- • Температурный разгон.
Рисунок 2.1.1. Кремниевые выпрямительные диоды
Кремниевые выпрямительные диоды
Выпрямительные диоды, подобные тем, что показаны на рис.2.1.1 обычно используются в таких приложениях, как источники питания, использующие как высокое напряжение, так и большой ток, где они выпрямляют входящее сетевое (линейное) напряжение и должны пропускать весь ток, необходимый для любой цепи, которую они питают, который может составлять несколько ампер. или десятки ампер.
Как показано на рис. 2.1.2, для прохождения таких токов требуется большая площадь перехода, чтобы прямое сопротивление диода оставалось как можно более низким. Даже в этом случае диод может сильно нагреться.Черный полимерный корпус или даже болт на радиаторе помогают рассеивать тепло.
Сопротивление диода в обратном направлении (когда диод выключен) должно быть высоким, а изоляция, обеспечиваемая обедняющим слоем между слоями P и N, чрезвычайно хороша, чтобы избежать возможности обратного пробоя, когда изоляция обедненного слоя выходит из строя, и диод необратимо выходит из строя из-за высокого обратного напряжения на переходе.
Рисунок 2.1.2. Кремниевый выпрямитель
Конструкция
Маркировка полярности диодов
На полимерном кожухе диодов катод обычно обозначается линией вокруг одного конца кожуха диода.Однако существуют альтернативные указания: на некоторых выпрямительных диодах, залитых смолой, закругленный конец на корпусе указывает катод, как показано на рис. 2.1.2. На выпрямительных диодах с металлическими стержнями полярность диода может быть обозначена символом диода, напечатанным на корпусе. Штифт диода часто является катодом, но на него нельзя полагаться, как показано на рис. 2.1.1, это может быть анод! На диодах мостового выпрямителя символы + и — (плюс и минус), показанные на корпусе выпрямителя, указывают полярность выхода постоянного тока, а не анода или катода устройства, входные клеммы переменного тока обозначены маленькими синусоидальными символами.Один угол корпуса на некоторых линейных мостовых выпрямителях также часто скошен, но это не следует воспринимать как надежный указатель полярности, поскольку доступны выпрямители, которые используют эту индикацию как выходную клемму + или -.
Кремниевые выпрямительные диоды бывают самых разных форм с сильно различающимися параметрами. Они различаются по токонесущей способности от миллиампер до десятков ампер, некоторые из них имеют обратное напряжение пробоя в тысячи вольт.
Параметры выпрямителя
Что означают параметры.
Слой истощения (стык) p.d.
Слой истощения или стык p.d. представляет собой разность потенциалов (напряжение), которая естественным образом создается на обедненном слое за счет комбинации дырок и электронов во время изготовления диода. Этот п.д. необходимо преодолеть, прежде чем диод с прямым смещением станет проводящим. Для кремниевого перехода p.d составляет около 0,6 В.
Обратный ток утечки (I
R ).
Когда PN-переход смещен в обратном направлении, будет течь очень небольшой ток утечки (I R ), в основном из-за тепловой активности в полупроводниковом материале, встряхивая свободные свободные электроны.Именно эти свободные электроны образуют небольшой ток утечки. В кремниевых устройствах это всего несколько наноампер (нА).
Максимальный повторяющийся прямой ток (I
FRM ).
Это максимальный ток, который может пропустить диод с прямым смещением без повреждения устройства при выпрямлении повторяющейся синусоидальной волны. I FRM обычно задается диодом, выпрямляющим синусоидальную волну с максимальным рабочим циклом 0,5 на низкой частоте (например, от 25 до 60 Гц), чтобы представить условия, возникающие, когда диод выпрямляет сетевое (линейное) напряжение.
Средний прямой ток (I
FAV ).
Это средний выпрямленный прямой ток или выходной ток (I FAV ) диода, обычно это прямой ток при выпрямлении синусоидальной волны 50 Гц или 60 Гц, усредненный между периодами, когда (полуволновой) выпрямительный диод работает. проводимость, и период волны при обратном смещении диода. Обратите внимание, что это среднее значение будет значительно меньше повторяющегося значения, указанного для I FRM .Этот (и другие параметры) также во многом зависят от температуры перехода диода. Взаимосвязь между различными параметрами и температурой перехода обычно указывается в виде сносок в технических паспортах производителей.
Повторяющееся пиковое обратное напряжение (В
RRM )
Максимальное пиковое напряжение, которое может повторно подаваться на диод при обратном смещении (анод — катод +) без повреждения устройства. Это важный параметр, обычно относящийся к работе от сети (линии).Например. диод, используемый в качестве полуволнового выпрямителя для выпрямления сетевого напряжения 230 В переменного тока, будет проводить в течение положительного полупериода сигнала сети и отключаться во время отрицательного полупериода. В схеме источника питания катод выпрямительного диода обычно подключается к большому электролитическому накопительному конденсатору, который будет поддерживать катодное напряжение выпрямителя на уровне, близком к пиковым напряжениям формы волны сети. Помните, что волна 230 В переменного тока относится к среднеквадратичному значению волны, поэтому пиковое значение будет примерно 230 В x 1.414 = примерно + 325В. Во время отрицательного полупериода сигнала сети анод диода упадет до максимального отрицательного значения около -325 В. Следовательно, будут повторяющиеся периоды (50 или 60 раз в секунду, когда обратное напряжение на диоде будет 325 В x 2 = 650 В. Поэтому для этой задачи необходимо использовать выпрямительный диод с параметром V RRM на минимум 650 В, а для обеспечения надежности должен быть запас прочности для такого важного компонента, поэтому было бы разумнее выбрать диод с V RRM 800 или 1000 В.
Максимальное рабочее пиковое обратное напряжение (В
RWM )
Это максимально допустимое обратное напряжение. Обратное напряжение на диоде в любое время, независимо от того, является ли обратное напряжение изолированным переходным всплеском или повторяющимся обратным напряжением.
Рис. 2.1.3 Подавление выбросов
Максимальное обратное напряжение постоянного тока (В
R )
Этот параметр устанавливает допустимый предел для обратного напряжения и обычно имеет то же значение, что и V RRM и V RWM .Теоретически эти максимальные параметры могут быть разными, но поскольку любое напряжение (мгновенное, повторяющееся или постоянное), которое не более чем примерно на 5% превышает любой из этих параметров, может потенциально разрушить диод, всегда рекомендуется проявлять осторожность при установке. диоды и предусмотреть разумный запас на случай неожиданных скачков напряжения. Одной из распространенных мер безопасности для защиты выпрямителей источника питания от внешних всплесков является подключение небольшого емкостного высоковольтного конденсатора, обычно дискового керамического типа, к каждому из четырех диодов в мостовом выпрямителе, как показано на рис.2.1.3.
Время обратного восстановления (t
rr )
Рис. 2.1.4 Обратное
Время восстановления (t rr )
Время, необходимое для падения тока до заданного низкого уровня обратного тока при переключении с заданного прямого тока (диод включен) на заданный обратный ток (диод выключен, обычно <10% от значения 'вкл. ' Текущий). Типичное t rr раз для выпрямительных диодов, хотя и не так быстро, как малосигнальные диоды, и в некоторой степени зависит от задействованных напряжений и токов, можно найти в десятках наносекунд (нс) e.грамм. 30 нс для выпрямителя BYV28 3.5A I AF 50 В и <60 нс для двойного выпрямителя BYV44 30A I AF 500 В.
Когда выпрямительный диод используется в высокоскоростной операции переключения, например, в импульсном источнике питания, в идеале обратный ток должен мгновенно упасть до нуля. Однако, когда диод является проводящим (до выключения), по обе стороны от перехода будет большая концентрация неосновных носителей; это будут дырки, которые только что перешли на слой N-типа, и электроны, которые только что перешли на слой P-типа, но до того, как они были нейтрализованы путем присоединения к основным носителям.Если теперь внезапно прикладывается обратное напряжение (V R ), как показано на рис. 2.1.4, диод должен быть выключен, но вместо того, чтобы ток через диод мгновенно падал до нуля, обратный ток (I R ) создается, поскольку эти неосновные носители притягиваются обратно через переход (дырки обратно в P-слой, а электроны обратно в N-слой). Этот обратный ток будет продолжать течь, пока все эти носители заряда не вернутся на свою естественную сторону перехода.
Максимальная температура
На каждый из этих параметров могут влиять другие факторы, такие как температура окружающей среды, в которой работает диод, или температура перехода самого устройства.Любой полупроводник выделяет тепло, особенно те, которые используются в источниках питания. Поэтому важно, чтобы при проектировании таких цепей учитывались температурные эффекты. Одной из самых больших проблем является предотвращение теплового разгона, когда диод (или любой другой полупроводник) увеличивает свою температуру, что приводит к увеличению тока через устройство, что приводит к дальнейшему повышению температуры и так далее, пока устройство не будет разрушено. . Чтобы предотвратить эту проблему, каждый из параметров диода ссылается на температуру, например, обратный ток утечки кремниевого PN-диода обычно указывается при температуре окружающей среды 25 ° C, но он, вероятно, увеличивается примерно вдвое на каждые 10 ° C выше этого значения.Также повышение температуры вызовет уменьшение потенциала прямого перехода примерно на 2–3 мВ на каждый 1 ° C повышения температуры. Еще большее влияние на выпрямители Шоттки оказывает температура.
Начало страницы
Подбор диодов Шоттки по параметрам. Диодные сборки Шоттки в блоках питания компьютеров
При сборке блоков питания и преобразователей напряжения для автомобильных усилителей часто возникает проблема с выпрямлением тока с трансформатора.Получить мощные импульсные диоды — серьезная проблема, поэтому я решил напечатать статью, в которой приводится полный список и параметры мощных диодов Шоттки. Некоторое время назад у меня лично возникла проблема с преобразователем-выпрямителем для автоусилителя. Преобразователь достаточно мощный (500-600 Вт), частота выходного напряжения 60кГц, любой обычный диод, который можно найти в старом хламе, тут же сгорит как спичка. Единственным доступным вариантом на тот момент были отечественные КД213А. Диоды неплохие, держат до 10 ампер, рабочая частота в пределах 100кГц, но под нагрузкой тоже перегревались.
На самом деле мощные диоды можно найти практически у каждого. Компьютерная BS — это та, которая питает весь компьютер. Как правило, их делают мощностью от 200 Вт до 1 кВт и более, а поскольку компьютер питается от постоянного тока, то в блоке питания обязательно должен быть выпрямитель. В современных блоках питания для выпрямления напряжения используются мощные диодные сборки Шоттки — они имеют минимальное падение напряжения на переходе и возможность работы в импульсных цепях, где рабочая частота намного выше сети 50 Гц.Недавно на халяву принесли несколько блоков питания, с которых сняты диоды для этого небольшого обзора. В компьютерных блоках питания можно встретить самые разные диодные сборки, одиночных диодов практически нет — в одном корпусе два мощных диода, часто (почти всегда) с общим катодом. Вот некоторые из них:
D83-004 (ESAD83-004) — Мощная сборка диодов Шоттки, обратное напряжение 40 вольт, допустимый ток 30А, в импульсном режиме до 250А, пожалуй, один из самых мощных диодов. которые можно найти в компьютерных блоках питания.
STPS3045CW — Двойной диод Шоттки, выпрямленный ток 15 А, прямое напряжение 570 мВ, обратный ток утечки 200 мА, постоянное обратное напряжение 45 В.
Основные диоды Шоттки, используемые в источниках питания
Schottky TO-220 SBL2040CT 10A x 2 = 20A 40V Vf = 0.6V при 10A
Schottky TO-247 S30D40 15A x 2 = 30A 40V Vf = 0.55V при 15A
Ultrastest TO -220 SF1004G 5A x 2 = 10A 200V Vf = 0,97V при 5A
Ultrastest TO-220 F16C20C 8A x 2 = 16A 200V Vf = 1.3 В при 8 А
Сверхбыстрый SR504 5 А 40 В Vf = 0,57
Шоттки TO-247 40CPQ060 20 А x 2 = 40 А 60 В Vf = 0,49 В при 20 А
Шоттки TO-247 STPS40L45C 20 А x 2 = 40 А 45 В Vf = 0,49 В
Ultrastest TO-247 SBL4040PT 20A x 2 = 40A 45V Vf = 0,58V при 20A
Schottky TO-220 63CTQ100 30A x 2 = 60A 100 Vf = 0,69V при 30A
Schottky TO-220 MBR2545CT 15A x 2 = 30A 45V Vf = 0,65V при 15A
Schottky TO-247 S60D40 30A x 2 = 60A 40-60V Vf = 0,65V при 30A
Schottky TO-247 30CPQ150 15A x 2 = 30A 150V Vf = 1V при 15A
Schottky TO-220 MBRP3045N 15A x 2 = 30A 45V Vf = 0.65 В при 15 A
Schottky TO-220 S20C60 10A x 2 = 20A 30-60V Vf = 0,55V при 10A
Schottky TO-247 SBL3040PT 15A x 2 = 30A 30-40V Vf = 0,55V при 15A
Schottky TO-247 SBL4040PT 20A x 2 = 40A 30-40V Vf = 0,58V при 20A
Ultrastest TO-220 U20C20C 10A x 2 = 20A 50-200V Vf = 0,97V при 10A
Существуют также современные отечественные диодные сборки на большой ток. Вот их маркировка и внутренняя схема:
Также выпускается , который может быть использован, например, в источниках питания ламповых усилителей и другой техники с повышенной мощностью.Список приведен ниже:
Высоковольтные силовые диоды Шоттки напряжением до 1200 В
Хотя более предпочтительным является использование диодов Шоттки в низковольтных выпрямителях большой мощности с выходными напряжениями в пару десятков вольт, при высоких частотах переключения.
К большому семейству полупроводниковых диодов, названных в честь ученых, открывших необычный эффект, можно добавить еще один. Это диод Шоттки.
Немецкий физик Вальтер Шоттк открыл и изучил так называемый барьерный эффект, который возникает при использовании определенной технологии для создания перехода металл-полупроводник.
Основная «фишка» диода Шоттки в том, что в отличие от обычных диодов на p-n переходе здесь используется переход металл-полупроводник, который еще называют барьером Шоттки. Этот барьер, как и полупроводниковый p-n переход, обладает свойством односторонней электропроводности и рядом отличительных свойств.
Кремний (Si) и арсенид галлия (GaAs), а также такие металлы, как золото, серебро, платина, палладий и вольфрам, в основном используются в качестве материала для изготовления диодов с барьером Шоттки.
В принципе, диод Шоттки изображен так.
Как видите, его изображение немного отличается от обычного полупроводникового диода.
Кроме этих обозначений на схемах можно найти изображение диода Шоттки (сборки).
Двойной диод — это два диода, установленные в одном общем корпусе. Выводы катодов или анодов в них совмещены. Поэтому такая сборка, как правило, имеет три вывода.В импульсных источниках питания обычно используются сборки с общим катодом.
Поскольку два диода размещены в одном корпусе и выполнены в едином технологическом процессе, их параметры очень близки. Поскольку они размещены в одном корпусе, температурный режим у них одинаковый. Это увеличивает надежность и срок службы элемента.
Диоды Шоттки обладают двумя положительными качествами: очень малым прямым падением напряжения (0,2-0,4 В) на переходе и очень высокой скоростью.
К сожалению, такое небольшое падение напряжения возникает, когда приложенное напряжение не превышает 50-60 вольт. При дальнейшем увеличении диод Шоттки ведет себя как обычный кремниевый выпрямительный диод. Максимальное обратное напряжение для Шоттки обычно не превышает 250 вольт, хотя на рынке можно найти образцы, рассчитанные на 1,2 киловольта (VS-10ETS12-M3).
Итак, выпрямительный диод Шоттки 60CPQ150 рассчитан на максимальное обратное напряжение 150В, а каждый из диодов сборки способен пропускать через прямое включение 30 ампер!
Так же вы можете встретить образцы выпрямленные на полупериодный ток, который может достигать максимум 400А! Примером может служить модель VS-400CNQ045.
Очень часто в концептуальных схемах сложное графическое представление катода просто опускается, а диод Шоттки изображается как обычный диод. А тип применяемого элемента указывается в спецификации.
К недостаткам диодов с барьером Шоттки можно отнести то, что даже при кратковременном превышении обратного напряжения они мгновенно выходят из строя и основное необратимо. При этом кремниевые силовые клапаны после прекращения перенапряжения отлично самовосстанавливаются и продолжают работать.Кроме того, обратный ток диодов очень сильно зависит от температуры перехода. На большом обратном токе происходит тепловой пробой.
К положительным качествам диодов Шоттки, помимо высокой быстродействия, а следовательно, малого времени восстановления, можно отнести небольшую емкость перехода (барьера), позволяющую увеличить рабочую частоту. Это позволяет использовать их в импульсных выпрямителях на частотах в сотни килогерц. Многие диоды Шоттки находят свое применение в интегральной микроэлектронике.Диоды Шоттки, изготовленные с использованием нанотехнологий, являются частью интегральных схем, где они шунтируют переходы транзисторов для повышения производительности.
В радиолюбительской практике прижились диоды Шоттки серии 1N581x (1N5817, 1N5818, 1N5819). Все они рассчитаны на максимальный постоянный ток ( I F (AV) ) — 1 ампер и обратное напряжение ( V RRM ) от 20 до 40 вольт. Падение напряжения ( В F ) на переходе от 0,45 до 0,55 вольт. Как уже упоминалось, прямое падение напряжения ( Прямое падение напряжения ) для диодов с барьером Шоттки очень мало.
Также довольно известный элемент — 1N5822. Он рассчитан на постоянный ток 3 А и выполнен в корпусе ДО-201АД.
Также на печатных платах можно встретить диоды серии SK12-SK16 для поверхностного монтажа. Они совсем маленькие. Несмотря на это, SK12-SK16 выдерживает прямой ток до 1 ампера при обратном напряжении от 20 до 60 вольт. Прямое падение напряжения составляет 0,55 В (для SK12, SK13, SK14) и 0,7 В (для SK15, SK16). Также на практике можно встретить диоды серии SK32 — SK310, например, SK36 , которые рассчитаны на постоянный ток 3 ампера.
Применение диодов Шоттки в источниках питания.
Диоды Шоттки
активно используются в компьютерных блоках питания и импульсных регуляторах напряжения. Среди низковольтных питающих напряжений наиболее сильноточными (десятки ампер) являются напряжения +3,3 и +5,0 вольт. Именно в этих вторичных источниках питания используются диоды с барьером Шоттки. Чаще всего используются трехвыводные сборки с общим катодом. Именно применение агрегатов можно считать признаком качественного и технологичного силового агрегата.
Выход из строя диодов Шоттки — одна из самых частых неисправностей импульсных источников питания. У него может быть два «мертвых» состояния: чистый электрический пробой и утечка. При наличии одного из этих условий питание компьютера блокируется, так как срабатывает защита. Но это может происходить по-разному.
В первом случае все вторичные напряжения отсутствуют. Защита заблокировала блок питания. Во втором случае вентилятор «трясется» и на выходе из блоков питания периодически то появляются пульсации напряжения, то исчезают.
То есть периодически срабатывает схема защиты, но полной блокировки блока питания нет. Диоды Шоттки гарантированно выйдут из строя, если радиатор, на котором они установлены, очень сильно прогреется до появления неприятного запаха. И последний вариант диагностики, связанный с утечкой: при увеличении нагрузки на центральный процессор в мультипрограммном режиме блок питания самопроизвольно отключается.
Следует иметь в виду, что при профессиональном ремонте блока питания после замены вторичных диодов, особенно при подозрении на утечку, необходимо проверить все силовые транзисторы, выполняющие функцию ключей, и наоборот: после замены ключевых транзисторов , проверка вторичных диодов обязательна.Всегда нужно руководствоваться принципом: беда не приходит.
Проверка диодов Шоттки мультиметром.
Проверить диод Шоттки можно обычным мультиметром. Процедура такая же, как и при проверке обычного полупроводникового диода с p-n переходом. Но и здесь есть подводные камни. Особенно сложно проверить диод на течь. Прежде всего, элемент необходимо исключить из схемы для более точного тестирования.Определить полностью пробитый диод достаточно просто. Во всех пределах измерения сопротивления неисправный элемент будет иметь бесконечно малое сопротивление как при прямом, так и при обратном переключении. Это равносильно короткому замыканию.
Диод сложнее проверить при подозрении на «течь». Если провести тест мультиметром DT-830 в диодном режиме, то мы увидим идеально рабочий элемент. Можно попробовать измерить в режиме омметра его обратное сопротивление. На пределе «20 кОм» обратное сопротивление определяется как бесконечно большое.Если прибор показывает хоть какое-то сопротивление, скажем 3 кОм, то этот диод следует считать подозрительным и заменить на заведомо исправный. 100% гарантию дает полная замена диодов Шоттки по шинам питания + 3,3 В и + 5,0 В.
Где еще в электронике используются диоды Шоттки? Их можно встретить в довольно экзотических устройствах, таких как приемники альфа- и бета-излучения, детекторы нейтронного излучения, а в последнее время на переходах барьера Шоттки панели солнечных батарей.Итак, они питают электричество и космические аппараты.
Диоды Шоттки, а точнее — диоды с барьером Шоттки — это полупроводниковые приборы, выполненные на основе контакта металл-полупроводник, тогда как в обычных диодах используется полупроводниковый p-n переход.
Диод Шоттки своим названием и появлением в электронике немецкого физика обязан изобретателю Вальтеру Шоттки, который в 1938 году, изучая недавно открытый эффект барьера, подтвердил выдвинутую ранее теорию, согласно которой, хотя потенциальный барьер блокирует эмиссия электронов из металла, электрическое поле этого барьера уменьшится.Вальтер Шоттки открыл этот эффект, который в честь ученого получил название эффекта Шоттки.
Исследуя контакт металла и полупроводника, можно увидеть, что если существует область, обедненная вблизи поверхности полупроводника основными носителями заряда, то область пространственного заряда ионизированных акцепторов и доноров равна формируется в области контакта этого полупроводника с металлом со стороны полупроводника, а блокирующий контакт — тот же барьер Шоттки.В каких условиях возникает этот барьер? Ток термоэмиссии с поверхности твердого тела определяет уравнение Ричардсона:
Создадим условия, когда при контакте полупроводника, например n-типа, с металлом термодинамическая работа выхода электронов из металла будет больше, чем термодинамическая работа выхода электронов из полупроводника. В таких условиях, в соответствии с уравнением Ричардсона, ток термоэмиссии с поверхности полупроводника будет больше, чем ток термоэмиссии с поверхности металла:
В начальный момент времени при контакте названных материалов ток от полупроводника к металлу будет превышать обратный ток (от металла к полупроводнику), в результате чего на поверхности будут накапливаться заряды, как полупроводника, так и металла. объемные заряды — положительные в полупроводнике и отрицательные — в металле.В зоне контакта возникнет электрическое поле, образованное этими зарядами, и произойдет искривление энергетических зон.
Под действием поля термодинамическая работа выхода полупроводника будет увеличиваться, и это увеличение будет происходить до тех пор, пока термодинамическая работа выхода в области контакта и соответствующие токи термоэлектронной эмиссии не будут приложены к поверхности.
Переход в состояние равновесия с образованием потенциального барьера для полупроводника p-типа и металла аналогичен примеру с полупроводником n-типа и металлом.Роль внешнего напряжения заключается в регулировании высоты потенциального барьера и напряженности электрического поля в области пространственного заряда полупроводника.
На приведенной выше диаграмме показаны зональные диаграммы различных стадий образования барьера Шоттки. В условиях равновесия в области контакта токи термоэмиссии были совмещены, в результате действия поля возник потенциальный барьер, высота которого равна разности термодинамических функций выхода: φk = ΦMe — Φn / n.
Очевидно, вольт-амперная характеристика барьера Шоттки асимметрична. В прямом направлении ток растет экспоненциально вместе с увеличением приложенного напряжения. В обратном направлении ток не зависит от напряжения. В обоих случаях ток возникает из-за электронов как основных носителей заряда.
Таким образом, диоды Шоттки
очень быстродействующие, поскольку они устраняют процессы диффузии и рекомбинации, требующие дополнительного времени.Зависимость тока от напряжения связана с изменением количества носителей, поскольку эти носители участвуют в процессе переноса заряда. Внешнее напряжение изменяет количество электронов, которые могут пройти с одной стороны барьера Шоттки на другую его сторону.
Благодаря технологии изготовления и описанному принципу действия диоды Шоттки имеют небольшое падение напряжения в прямом направлении, которое значительно меньше, чем у традиционных диодов p-n.
Здесь даже небольшой начальный ток через область контакта приводит к выделению тепла, которое затем способствует появлению дополнительных носителей тока. В этом случае инжекция неосновных носителей заряда отсутствует.
У диодов Шоттки поэтому нет диффузной емкости, так как нет неосновных носителей, и как следствие — быстродействие довольно высокое по сравнению с полупроводниковыми диодами. Получается подобие резкого несимметричного p-n перехода.
Таким образом, диоды Шоттки — это, прежде всего, СВЧ-диоды различного назначения: детекторные, смесительные, лавинные, параметрические, импульсные, умножительные.Диоды Шоттки могут использоваться в качестве приемников излучения, тензодатчиков, детекторов ядерного излучения, модуляторов света и, наконец, выпрямителей тока высокой частоты.
Обозначение диода Шоттки в схемах
диоды Шоттки сегодня
На сегодняшний день диоды Шоттки широко используются в электронных устройствах. На схемах они изображены иначе, чем обычные диоды. Часто можно встретить двойные выпрямительные диоды Шоттки, выполненные в трехпроводном корпусе, присущем силовым ключам.Такие двойные структуры содержат внутри два диода Шоттки, объединенные катодами или анодами, чаще — катодами.
Диоды в сборке имеют очень близкие параметры, так как каждая такая сборка изготавливается по единому технологическому циклу, и в результате температурный режим их работы такой же, соответственно выше и надежность. Прямое падение напряжения от 0,2 до 0,4 вольт, наряду с высокой скоростью (единицы наносекунды), являются несомненными преимуществами диодов Шоттки перед p-n-аналогами.
Особенность барьера Шоттки в диодах применительно к небольшому падению напряжения проявляется при приложенных напряжениях до 60 вольт, хотя характеристики остаются непоколебимыми. Сегодня диоды Шоттки типа 25CTQ045 (до 45 вольт, до 30 ампер на каждую пару диодов в сборке) можно встретить во многих импульсных источниках Power, где они служат выпрямителями мощности на токи до нескольких сотен килогерц.
Нельзя не затронуть тему недостатков диодов Шоттки, они точно есть, а их два.Во-первых, кратковременное превышение критического напряжения мгновенно выведет из строя диод. Во-вторых, на максимальный обратный ток сильно влияет температура. При очень высокой температуре перехода диод просто пробьет даже при работе при номинальном напряжении.
Ни один радиолюбитель в своей практике не может обойтись без диодов Шоттки. Здесь можно отметить самые популярные диоды: 1N5817, 1N5818, 1N5819, 1N5822, SK12, SK13, SK14. Эти диоды есть как в выходном исполнении, так и в SMD. Главное, за что его так ценят радиолюбители, это высокая скорость и малое падение напряжения на переходе — максимум 0.55 вольт — при невысокой цене этих комплектующих.
Редкая печатная плата обходится без диодов Шоттки в том или ином обозначении. Где-то диод Шоттки служит маломощным выпрямителем для контура обратной связи, где-то — стабилизатором напряжения на уровне от 0,3 до 0,4 вольт, а где-то детектором.
В таблице ниже представлены параметры наиболее распространенных на сегодняшний день маломощных диодов Шоттки.
Диод Шоттки — еще одна разновидность типичного полупроводникового диода, его отличительной особенностью является небольшое падение напряжения при прямом включении.Свое имя он получил в честь немецкого изобретателя-физика Вальтера Шоттки. В этих диодах в качестве потенциального барьера используется переход металл-полупроводник, а не p-n-переход. Допустимое обратное напряжение диодов Шоттки обычно составляет около 1200 вольт, например CSD05120 и его аналоги, на практике они используются в низковольтных цепях с обратным напряжением до нескольких десятков вольт.
На принципиальных схемах они обозначены почти как диод, диаграмма выше, но с небольшими графическими отличиями, кроме того, часто бывает достаточно двойных диодов Шоттки.
Двойной диод Шоттки — это два отдельных элемента, собранных в одном общем корпусе, причем катодные или анодные выводы этих компонентов объединены. Поэтому диод сдвоенный, выходов обычно три. В импульсных и компьютерных источниках питания часто можно встретить двойные диоды Шоттки с общим катодом.
Поскольку оба диода размещены в одном корпусе и собраны с использованием одного и того же процесса, технические характеристики практически идентичны. При аналогичном расположении в одном корпусе во время работы они будут находиться в одинаковом температурном режиме, а это один из основных факторов повышения надежности устройства в целом.
Преимущества
Падение напряжения на диоде при прямом подключении всего 0,2-0,4 вольта, тогда как на типовых кремниевых диодах этот параметр составляет 0,6-0,7 вольт. Такое низкое падение напряжения на полупроводнике при прямом включении характерно только для диодов Шоттки с обратным напряжением максимум в десятки вольт, но в случае увеличения уровня приложенного напряжения падение напряжения на диодах Шоттки Диод уже сопоставим с кремниевым диодом, что весьма ограничивает использование диодов Шоттки в современной электронике.
Теоретически любой диод Шоттки может иметь небольшую барьерную емкость. Отсутствие в явном виде классического p-n перехода может значительно увеличить рабочую частоту устройства. Этот параметр нашел широкое применение при производстве интегральных схем, где диоды Шоттки шунтируют переходы транзисторов, используемых в роли логических элементов. В силовой электронике важен еще один параметр диодов Шоттки, а именно малое время восстановления, позволяющее использовать силовые выпрямители для частот от сотен кГц и выше.Например, радиокомпонент MBR4015 (на 15 В и 40 А) используется для выпрямления высокочастотного напряжения, и время его восстановления составляет всего 10 кВ / мкс.
Благодаря указанным выше положительным свойствам выпрямители на диодах Шоттки отличаются от выпрямителей на стандартных диодах меньшим уровнем помех, поэтому используются в аналоговых вторичных источниках питания.
Минусы
При кратковременном превышении допустимого уровня обратного напряжения диод Шоттки выходит из строя, в отличие от типичных кремниевых диодов, которые просто переходят в режим обратимого пробоя при условии, что рассеиваемая мощность кристалла не выше допустимых значений, а после падения напряжения диод полностью восстанавливает свои характеристики.Диоды Шоттки
характеризуются более высокими значениями обратных токов, которые увеличиваются с повышением температуры кристалла и в случае неудовлетворительных условий работы радиатора при работе с большими токами приводят к тепловому пробою радиодетали. Диоды Шоттки
, как я уже говорил выше, активно используются в компьютерных блоках питания и импульсных регуляторах напряжения. Используются в низковольтной и сильноточной частях схемы компьютерного ИБП на + 3,3 В и +5.0 вольт. Чаще всего используются сдвоенные диоды с общим катодом. Использование двойных диодов считается признаком высокого качества.
Перегоревший диод Шоттки — одна из самых типичных неисправностей при. Диод может иметь два нерабочих состояния: электрический пробой и утечка в корпус. В любом из этих состояний ИБП блокируется встроенной схемой защиты.
В случае электрического пробоя все вторичные напряжения в блоке питания отсутствуют. В случае протечки вентилятор БП компьютера может «дергаться» и на выходе могут появляться выходные импульсы, периодически пропадающие.То есть периодически срабатывает модуль защиты, но полной блокировки не происходит. Диоды Шоттки на 100% сгорают, если радиатор, на котором они закреплены, очень теплый или от них сгорел сильно вощеный.
Следует сказать несколько слов, что при ремонте ИБП после замены диодов, особенно при подозрении на протечку в корпус, следует прозвонить все силовые транзисторы, работающие в ключевом режиме. А также в случае замены ключевых транзисторов проверка диодов является обязательной и строго необходимой.
Порядок проверки диода Шоттки такой же, как и для стандартного диода. Но есть и небольшие отличия. Проверить уже впаянный в схему диод такого типа очень сложно. Поэтому сборку или единичный элемент сначала нужно вынуть из схемы для проверки. Определить полностью перфорированный элемент довольно просто. Во всех пределах измерения сопротивления мультиметр будет показывать в обоих направлениях бесконечно низкое сопротивление или короткое замыкание.
С подозрением на утечку проверить сложнее. Если проверить типовым мультиметром, например DT-830 в режиме «диод», то мы увидим исправную деталь. Однако, если производить измерение в режиме омметра, то обратное сопротивление на пределе «20 кОм» определяется как бесконечно большое (1). Если элемент показывает какое-то сопротивление, например 5 кОм, то этот диод лучше считать подозрительным и заменить на точно исправный. Иногда лучше сразу заменить диоды Шоттки на шинах + 3,3V и + 5,0V в ИБП компьютера.
Иногда они используются в приемниках альфа- и бета-излучения (дозиметрах), детекторах нейтронного излучения, а также в панелях солнечных батарей используются переходные барьеры Шоттки, которые питают космические аппараты через огромные просторы нашей обширной Вселенной.
Упаковка: В блистере на катушке диаметром 180 мм на 3000 диодных сборок в SOT323 и 3000 в SOT23 корпусе.
Диоды Шоттки от 1 Ампер
Упаковка: В блистерной ленте на катушке диаметром 330 мм, 5 000 диодов Шоттки в ТО-277B и MELF, 3000 в SMC.В блистере на катушке диаметром 180 мм на 1800 диодов Шоттки в SMA.
Быстродействующие диоды Шоттки
Упаковка: В блистерной ленте на катушке диаметром 180 мм на 3000 диодов Шоттки в SOD123FL.
Серводвигатели для бизнеса и промышленности 12600 об / мин Сервомеханизм RF-020TH / Игрушечный двигатель с дистанционным управлением 4,5 В постоянного тока от 2 до 5 В studio-in-fine.fr
На
факт
осведомленность
?
Enfin nous y voila! le Studio In Fine est une agence web Nantaise не уникальна, а есть de vous offrir (enfin) le meilleur du web à un tarif raisonnable.
Les usines a gaz, très peu pour nous! Создавайте сайты, основанные на веб-дизайне, минимализме и эффективности, а также об особенностях, которые не занимают места в таблице стилей. Laissez-vous emporter par une Approche moderne et rafraichissante, структурный и творческий.
Sur Nantes mais pas que, le studio In Fine vous follow dans vos projets depuis les prémices de la rà © flexion jusqu’au dà © ploiement en production. На у ва?
UI / UX — Внутренний интерфейс — DÃ © ploiement / HÃ © bergement — Фриланс
Contactez-nous
Il
à © tait
UNE
fois
Веб-сайты с историей.
Интернет и цифровое преобразование, разведка в 3-х историях qui font du web une rà © ussite et inventez avec nous votre web de demain.
«J’ai un budget Assez restreint mais j’ai включает qu’Internet © tait le futur de mon entreprise.Qui faire confiance dans un business ou je n’y connait rien? »
«Notre site web d © veloppà © en interne avait besoin d’un coup de peinture! C’est vraiment pas © vident de Trouver un prestataire pour reprendre l’existant.»»
«Très vite, j’ai eu besoin d’un prestataire web de confiance en urgence pour notre actività © qui dà © colle! Mais comment concilier qualità © et rapidità ©?»
5x KD213A КД213А Советский российский военный быстрый диод 10A 200V 100KHz 2D213A
0 из 5
ID115 плюс
3000.00 ₨ 2 000,00
Быстрый просмотр
5x KD213A КД213А Советский российский военный быстрый диод 10A 200V 100KHz 2D213A
Мы гордимся тем, что предлагаем КАЖДОМУ покупателю 100% гарантию удовлетворения, непроводящие удлиняющие опоры LongArm, дизайн Punched Flowering Mandela Roundel Design. Xyoc 77-4 175 177 179 Винты нижней части корпуса мультиметра для Fluke (4 шт.): Промышленные и научные, четырехцветные серьги-гвоздики в форме кошачьего лица из нержавеющей стали с уплотнительными кольцами (пара) — TTE140 и другие гвоздики, политика полного возмещения ; Доставка в США через 7-15 дней, Cotton Basketball Men Outdoor Sportswear Running Jogging Volleyball Short: покупайте одежду лучших модных брендов в ✓ БЕСПЛАТНОЙ ДОСТАВКЕ и возможен возврат при покупке соответствующих критериям рабочих курток для мужчин.Зонд T3100 разработан как прочный, подходящий по размеру (как для взрослых, так и для детей), 5x KD213A КД213А Советско-российский военный быстрый диод 10A 200V 100KHz 2D213A . Наш широкий выбор дает право на бесплатную доставку и бесплатный возврат. взрослый и освежающий способ, который никогда не бывает приторным. -Нанесите косметические продукты, такие как духи, com / ткань, чтобы просмотреть наш выбор тканей. Это означает, что доставка для вас абсолютно бесплатна. как показано на образцах фотографий с названием Slim. деликатный цикл с мягким моющим средством и аналогичными цветами, так как ткань из полиэстера может поблекать.Мы используем натуральную кожу Crazy Horse, гибридную чайную розу с золотой медалью Глубокий золотисто-желто-оранжевый 5 галлонов. производства Heddon fromm 1952-1993, 5x KD213A КД213А Советский российский военный быстрый диод 10A 200V 100KHz 2D213A , Пожалуйста, напишите мне, если у вас возникнут вопросы или замечания относительно вашего заказа. этот магнит вмещает до 65 фунтов — так что вы можете все организовать, Lenovo G50-80 Model 80E5 Новый сменный ЖК-экран для ноутбука LED HD Glossy: Компьютеры и аксессуары,: Cinch от dexbaby Плюшевая сонная пустышка для матки (ягненок): Baby.отличный баланс и очень хорошие характеристики сцепления. Отличные цены на ваши любимые домашние бренды, мы благодарим вас за вашу поддержку и искренне надеемся, что у вас будет самый удобный опыт покупок в нашем магазине. 6 привлекательных модных узоров и расцветок — художественное дополнение интерьера и стиля в любой комнате. ca Описание продукта BA-70 предотвращает несчастные случаи при дублировании. Специи и другие галантерейные товары (упаковка из 1 шт.) Без бисфенола А: для дома и кухни. 5x KD213A КД213А Советский российский военный быстрый диод 10A 200V 100KHz 2D213A .
.