Schottkyho dioda | Vlastnosti a označení na schématu

Schottkyho dioda je speciální typ diody, která má vysokou rychlost spínání a nízké vodivé náběhové napětí. Je široce používán v elektronice včetně napájecích zdrojů, různých skutečných signálových a usměrňovacích obvodů. Jak se technologie stává dostupnější, stále více lidí přemýšlí o použití Schottkyho diod ve svých vlastních projektech.

Před použitím Schottkyho diody je však velmi důležité se ujistit, že funguje správně. V tomto článku vám poskytneme průvodce krok za krokem, který vám pomůže otestovat Schottkyho diodu na vlastní pěst, abyste zjistili, zda funguje správně. To může být užitečné jak při nákupu nových diod, tak při testování stávajících diod ve vašem elektronickém obvodu.

Než začnete testovat Schottkyho diodu, musíte si vzít multimetr, který vám umožní měřit napětí na diodě a také její odpor. Je důležité poznamenat, že Schottkyho dioda má obvykle dvě svorky, které musí být připojeny k multimetru po jedné. Doporučuje se také použít režim měření diody multimetru, pokud je k dispozici.

Dalším krokem je určení polarity Schottkyho diody. Věnujte pozornost značkám na diodě, které obvykle označují kladné a záporné svorky. Připojte kladný vodič multimetru ke kladnému vodiči diody a záporný vodič multimetru k zápornému vodiči diody. V tomto případě by měl multimetr ukazovat napětí kolem 0,3-0,5 V. Pokud je napětí zobrazeno s tímto zapojením, je dioda považována za v pořádku.

Jak testovat Schottkyho diodu: Průvodce krok za krokem

Krok 1: Přepněte multimetr do režimu “dioda”. Ujistěte se, že je zvolen správný rozsah měření.

Krok 2: Připojte multimetr k diodě. Kladný (červený) vodič multimetru by měl být připojen k anodě diody a záporný (černý) vodič ke katodě.

Krok 3: Zaznamenejte naměřenou hodnotu napětí na diodě. Pokud dioda funguje správně, měli byste vidět napětí kolem 0,6-0,7V.

Krok 4: Změňte polaritu připojení multimetru. Kladný vodič multimetru by měl být nyní připojen ke katodě diody a záporný vodič k anodě.

Krok 5: Zaznamenejte novou hodnotu napětí. Mělo by být výrazně vyšší než 0,6-0,7 V. Pokud jsou obě hodnoty napětí v očekávaných hodnotách, dioda funguje správně.

Krok 6: Pokud při jednom z měření dostanete zápornou nebo nekladnou hodnotu napětí nebo nulovou hodnotu, může to znamenat, že dioda je vadná a je třeba ji vyměnit.

Podle těchto kroků budete moci sami otestovat Schottkyho diodu a určit, zda funguje správně nebo ne. Ujistěte se, že veškeré manipulace s diodou provádíte v souladu s bezpečnostními požadavky a dodržujte návod k obsluze vašeho multimetru.

Výběr Schottkyho diody

Při výběru Schottkyho diody je třeba vzít v úvahu několik důležitých vlastností:

1. Průrazné napětí (V_BR): To je maximální zpětné napětí, které dioda vydrží bez poškození. Musíte vybrat diodu s průrazným napětím, které překračuje maximální zpětné napětí, které bude použito ve vašem elektronickém zařízení.
2. Dopředný napěťový proud (I_F): To je maximální proud, který může dioda propustit v propustném směru. Vyberte diodu, která zvládne požadovaný proud vašeho elektronického zařízení.
3. Čas zapnutí (t_r): To je doba, kterou dioda potřebuje k přechodu ze stavu vypnuto do stavu zapnuto. Pokud požadujete rychločinnou diodu, zvolte diodu s krátkou dobou svícení.
4. Přechodová kapacita (C_j): Jedná se o kapacitu ochuzovacího polovodiče, která určuje rychlost spínání diody. Pro vysokofrekvenční aplikace vybírejte diody s nízkou přechodovou kapacitou.

Kromě výše uvedených vlastností se také doporučuje věnovat pozornost následujícím faktorům:

1. Teplotní režim: Zkontrolujte, zda vybraná dioda může pracovat v požadovaném teplotním rozsahu.
2. Rozměry: Ujistěte se, že fyzické rozměry diody umožňují její instalaci do vašeho elektronického zařízení.
3. Cena: Porovnejte ceny různých modelů Schottkyho diod a vyberte si ten, který vyhovuje vašemu rozpočtu.

Výběrem správné Schottkyho diody a její instalací do vašeho elektronického zařízení si můžete být jisti stabilním a spolehlivým provozem vašeho zařízení.

Ověřovací nástroje

K testování Schottkyho diody budete potřebovat následující nástroje:

1. Multimetr: elektrický přístroj, který dokáže měřit napětí, odpor a proud.
2. Vodiče: kabely nebo vodiče používané k připojení multimetru k diodě.
3. Zdroj energie: jakékoli zařízení schopné poskytovat konstantní proud a napětí pro buzení diody.

Před zahájením testu se ujistěte, že multimetr a vodiče jsou v dobrém stavu a zda je napájecí zdroj připojen k síti a má potřebné vlastnosti pro práci se Schottkyho diodou.

Příprava na ověření

1. Zkontrolujte dokumentaci. Nejprve se prosím seznamte s technickými vlastnostmi a parametry Schottkyho diody. Ujistěte se, že rozumíte tomu, jaké hodnoty tyto parametry musí mít, aby dioda správně fungovala. Prostudování dokumentace vám také pomůže určit správné testovací signály a nastavení pro testování Schottkyho diody.
2. Připravte si potřebné nástroje. Než začnete s kontrolou, ujistěte se, že máte všechny potřebné nástroje. Kromě samotné Schottkyho diody budete možná potřebovat multimetr, osciloskop, jednoduchý napájecí zdroj a propojovací vodiče. Ujistěte se, že je váš nástroj v dobrém provozním stavu a připraven k testování.
3. Vytvořte bezpečné pracovní prostředí. Při testování Schottkyho diody je důležité dodržovat bezpečnostní opatření. Ujistěte se, že pracujete v dobře větraném prostoru. Před připojením nebo odpojením diody odpojte zdroj napájení. Nezapomeňte také v případě potřeby používat ochranné brýle a rukavice.
4. Zkontrolujte vizuální stav Schottkyho diody. Pečlivě zkontrolujte samotnou diodu, zda nevykazuje viditelné poškození nebo vady. Pokud má dioda fyzické poškození, jako jsou praskliny nebo zlomené vodiče, může být nefunkční a vyžadovat výměnu.
5. Připravte testovací prostředí. Než začnete testovat Schottkyho diodu, ujistěte se, že máte vhodné testovací prostředí. Může to být testovací deska diod, kam můžete připojit Schottkyho diodu a provést potřebné testy. Ujistěte se, že všechna připojení jsou správná a nic neruší signály a měření.

Můžete se také líbit

Co je aplikace Moje zdraví

Moje zdraví je inovativní mobilní aplikace navržená tak, aby vám pomohla sledovat vaše zdraví a zlepšit kvalitu vašeho života. S.

Dezinfekce říční vody k pití: účinné metody a prostředky

V dnešní době se mnoho lidí potýká s problémem kvality pitné vody. Jedním z řešení je použití říční vody. Nicméně předtím.

Proč polyfonní reproduktor na iPhone nefunguje: důvody a řešení problému

iPhone není jen stylový a funkční smartphone, ale také zdrojem potěšení z poslechu hudby, hovorů a videí. Nicméně jako každý jiný.

Budu žít tento život jako darebák

Stát se padouchem je životní styl, který ne každá žena je ochotna přijmout. Nicméně pro ty, kteří nashromáždili dost vzteku, aby to ukončili.

• Kontaktujte nás
• Pravidla pro uživatele
• Zásady ochrany osobních údajů

K početné rodině polovodičových diod pojmenovaných po vědcích, kteří neobvyklý efekt objevili, můžeme přidat ještě jednu. Toto je Schottkyho dioda.

Německý fyzik Walter Schottky objevil a studoval tzv. bariérový efekt, ke kterému dochází při určité technologii vytváření přechodu kov-polovodič.

Hlavní „vlastností“ Schottkyho diody je, že na rozdíl od běžných diod založených na pn přechodu využívá přechod kov-polovodič, kterému se také říká Schottkyho bariéra. Tato bariéra, stejně jako polovodičový pn přechod, má vlastnost jednostranné elektrické vodivosti a řadu charakteristických vlastností.

Materiály používané pro výrobu Schottkyho bariérových diod jsou převážně křemík (Si) a arsenid galia (GaAs), stejně jako kovy jako zlato, stříbro, platina, palladium a wolfram.

Ve schématech zapojení je Schottkyho dioda znázorněna takto.

Jak vidíme, její obraz se poněkud liší od označení běžné polovodičové diody.

Kromě tohoto označení můžete na schématech vidět i obrázek duální Schottkyho diody (sestavy).

Duální dioda jsou dvě diody namontované v jednom společném krytu. Vývody jejich katod nebo anod jsou kombinované. Proto má taková sestava zpravidla tři výstupy. Spínané zdroje obvykle používají společné katodové sestavy.

Vzhledem k tomu, že dvě diody jsou umístěny ve stejném pouzdře a vyrobeny v jediném technologickém procesu, jsou si svými parametry velmi blízké. Protože jsou umístěny v jediném krytu, jejich teplotní podmínky jsou stejné. Tím se zvyšuje spolehlivost a životnost prvku.

Schottkyho diody mají dvě pozitivní vlastnosti: velmi nízký úbytek napětí v propustném směru (0,2-0,4 voltu) na přechodu a velmi vysoký výkon.

Bohužel se takový malý pokles napětí objeví, když použité napětí není větší než 50-60 voltů. S dalším nárůstem se Schottkyho dioda chová jako běžná křemíková usměrňovací dioda. Maximální zpětné napětí pro Schottkyho obvykle není větší než 250 voltů, ačkoli vzorky navržené pro 1,2 kilovoltů (VS-10ETS12-M3) lze nalézt v prodeji.

Takže duální Schottkyho dioda (Schottkyho usměrňovač) 60CPQ150 Je navržena pro maximální zpětné napětí 150V a každá z montážních diod je schopna propustit 30 ampér v propustném zapojení!

Můžete také najít vzorky, jejichž půlperiodický usměrněný proud může dosáhnout maximálně 400A! Příkladem je model VS-400CNQ045.

Velmi často je ve schématech zapojení složité grafické znázornění katody jednoduše vynecháno a Schottkyho dioda je znázorněna jako běžná dioda. A typ použitého prvku je uveden ve specifikaci.

Mezi nevýhody Schottkyho bariérových diod patří skutečnost, že i při krátkodobém přebytku zpětného napětí okamžitě a hlavně nevratně selžou. Zatímco křemíkové silové ventily se po odeznění přepětí dokonale samy zotaví a pokračují v provozu. Kromě toho je zpětný proud diod vysoce závislý na teplotě přechodu. Při vysokém zpětném proudu dochází k tepelnému průrazu.

Kromě vysoké rychlosti a následně krátké doby zotavení patří mezi pozitivní vlastnosti Schottkyho diod nízká přechodová (bariérová) kapacita, která umožňuje zvýšení pracovní frekvence. To umožňuje jejich použití v pulzních usměrňovačích při frekvencích stovek kilohertzů. Velké množství Schottkyho diod nachází uplatnění v integrované mikroelektronice. Schottkyho diody založené na nanotechnologii se používají v integrovaných obvodech, kde obcházejí tranzistorové přechody pro zlepšení výkonu.

V radioamatérské praxi se udomácnily Schottkyho diody řady 1N581x (1N5817, 1N5818, 1N5819). Všechny jsou dimenzovány na maximální dopředný proud (I_F(AV)) – 1 ampér a zpětné napětí (V_RRM) od 20 do 40 voltů. Pokles napětí (V_F) při přechodu je od 0,45 do 0,55 voltu. Jak již bylo zmíněno, pokles napětí v propustném směru (Dopředný pokles napětí) Bariérové ​​diody Schottky mají velmi málo.

Dalším známým prvkem je 1N5822. Je určen pro stejnosměrný proud 3 ampéry a je umístěn v pouzdře DO-201AD.

Také na deskách plošných spojů lze nalézt diody řady SK12 – SK16 pro povrchovou montáž. Jsou poměrně malé velikosti. Navzdory tomu SK12-SK16 vydrží stejnosměrný proud do 1 ampéru se zpětným napětím 20 – 60 voltů. Pokles napětí v propustném směru je 0,55 V (pro SK12, SK13, SK14) a 0,7 V (pro SK15, SK16). Také v praxi se můžete setkat s diodami řady SK32 – SK310, např. SK36, který je určen pro stejnosměrný proud 3 ampéry.

Aplikace Schottkyho diod v napájecích zdrojích.

Schottkyho diody jsou široce používány v počítačových napájecích zdrojích a pulzních stabilizátorech napětí. Mezi nízkonapěťovými napájecími napětími mají největší proud (desítky ampér) napětí +3,3 voltu a +5,0 voltu. Právě v těchto sekundárních zdrojích jsou použity Schottkyho bariérové ​​diody. Nejčastěji se používají třísvorkové sestavy se společnou katodou. Právě použití sestav lze považovat za známku kvalitního a technologicky vyspělého zdroje.

Selhání Schottkyho diod je jednou z nejčastějších závad spínaných zdrojů. Může mít dva „mrtvé“ stavy: čistě elektrický průraz a únik. Pokud je přítomna jedna z těchto podmínek, je napájení počítače zablokováno, protože je spuštěna ochrana. To se ale může stát různými způsoby.

V prvním případě chybí všechna sekundární napětí. Ochrana zablokovala napájení. Ve druhém případě se ventilátor „škube“ a periodicky se objevují a poté mizí na výstupu napájecích zdrojů pulzace napětí.

To znamená, že ochranný obvod se periodicky spouští, ale zdroj energie není zcela blokován. Schottkyho diody zaručeně selžou, pokud je radiátor, na kterém jsou instalovány, velmi zahřátý až do té míry, že vytváří nepříjemný zápach. A poslední možnost diagnostiky související s únikem: při zvýšení zátěže centrálního procesoru v multiprogramovém režimu se napájení samovolně vypne.

Je třeba mít na paměti, že při odborné opravě zdroje po výměně sekundárních diod, zejména při podezření na netěsnost, je nutné zkontrolovat všechny výkonové tranzistory, které plní funkci kláves a naopak: po výměně klíčových tranzistorů je kontrola sekundárních diod povinným postupem. Vždy je třeba se řídit zásadou: potíže nikdy nepřijdou samy.

Kontrola Schottkyho diod pomocí multimetru.

Schottkyho diodu můžete zkontrolovat pomocí komerčního multimetru. Technika je stejná jako při kontrole běžné polovodičové diody s pn přechodem. Ale i zde jsou úskalí. Netěsná dioda se testuje obzvláště obtížně. Nejprve je nutné vyjmout prvek z obvodu pro přesnější kontrolu. Je docela snadné určit zcela rozbitou diodu. Při všech mezích měření odporu bude mít vadný prvek nekonečně malý odpor, a to jak v přímém, tak v opačném zapojení. To je ekvivalentní zkratu.

Obtížnější je kontrola diody s podezřením na „netěsnost“. Pokud otestujeme multimetr DT-830 v režimu „dioda“, uvidíme zcela provozuschopný prvek. Můžete zkusit změřit jeho zpětný odpor v režimu ohmmetru. Na hranici “20 kOhm” je zpětný odpor definován jako nekonečně velký. Pokud zařízení vykazuje nějaký odpor, řekněme 3 kOhm, pak by tato dioda měla být považována za podezřelou a měla by být nahrazena známou dobrou. Kompletní výměna Schottkyho diod na napájecích sběrnicích +3,3V a +5,0V může poskytnout XNUMX% záruku.

Kde jinde se v elektronice používají Schottkyho diody? Lze je nalézt v poněkud exotických zařízeních, jako jsou přijímače záření alfa a beta, detektory neutronového záření a v poslední době se na spojích Schottkyho bariéry montují solární panely. Dodávají tedy elektřinu i kosmickým lodím.