Schottky Diyot nedir?


12

Birisi bana Schottky Diyot'un ne olduğunu söyleyebilir mi? Şema? Sembol? Nerede kullanılır? Yani ne tür devrelerde kullanılıyor? Ve ne için kullanılır?

Çevrimiçi arama yaptım ancak aradığım şeyi bulamadım.


24
Çevrimiçi arama
yapmadınız

@ pjc50 Bu bağlantıyı yorum yapmak üzereydim. Şimdi daha ayrıntılı bir cevap göndereceğim. ;-)
Anindo Ghosh

7
Bunun meşru bir soru olduğunu düşünüyorum çünkü elektronikle ilgili. Evet, cevabı orada bulabilirsiniz, ancak bu sitede de cevabı almak kötü bir şey değil, özellikle bu diyotları bir devrede kullanan bir elektrik mühendisinin bakış açısından.
Olin Lathrop

4
Soru meşru ve ben sinsi oluyordum, ama OP'nin araştırma yaptığını iddia etmemiş olsaydı, sembolün ne olduğunu bilmeseydim bunu yapmazdım.
pjc50

Yanıtlar:


19

Sıradan yarı iletken diyotlar, N ve P yarı iletken malzemesinin bir birleşimidir. Bir yarı iletken kavşağının yarısından bir diyot yapabileceğiniz ortaya çıkıyor.

Schottky diyotlar bir tarafı P veya N yarı iletken ile bir birleşimdir, ancak diğer tarafı sadece metaldir. Sonuç hala bir diyot gibi çalışır, ancak devre tasarımına göre aşağıdaki farklılıklara sahiptir:

  1. İleri düşüş yaklaşık yarısı kadardır. Diyot daha az güç harcayacağından yüksek akım uygulamalarında bu çok faydalıdır. Ayrıca güç kaynağı uygulamalarının anahtarlanmasında verimliliğe de yardımcı olur.

  2. Ters sızıntı, özellikle yüksek sıcaklıklarda önemli ölçüde daha yüksektir. Bu, dikkat etmeniz ve buna göre tasarlamanız gereken bir şeydir. 1N5818 gibi sıradan bir Schottky diyotunun veri sayfasına bir göz atın. Özellikle yüksek sıcaklıkta ne kadar geriye sızabileceğine şaşırabilirsiniz.

  3. Ters iyileşme süresi çok daha hızlıdır, çoğu uygulama için esasen anlıktır. Bu, sürekli modda çalışan güç kaynaklarının değiştirilmesinde çok yararlıdır. Bu durumda, anahtar açıldığında diyot boyunca ileri akım vardır, diyodu ters yönde çevirir. Silikon diyotlar bu uygulamada bir sorun olabilir, çünkü ilk birkaç 10 veya 100 ns için anahtar, ters yönlü olmasına rağmen hala iletken diyot tarafından kısaltılır. Bu, hem anahtar hem de diyot üzerinde verimsizliğe ve çok fazla strese yol açar.

  4. Schottky diyotlar, silikon diyotlar kadar yüksek ters voltajlarla mevcut değildir. Yaklaşık 100 V üzerinde bulmak zor ya da pahalı.


11

resim açıklamasını buraya girin

Bunlar diyotlar gibidir, ancak sadece PN birleşimi yerine metal ve N katkılı bir malzeme ile.

Yüksek hızlı bilgisayar devreleri, hızlı anahtarlama için çok kullanışlıdır. Doğrultucu tasarımı için yaygın olarak kullanılır

Bunların bir başka yaygın kullanımı, normal bir diyottan daha dik olduğu için voltaj kelepçesi içindir.

resim açıklamasını buraya girin

İpuçları: Sormadan önce aramanıza başlamayı düşünmeniz gereken bazı yerler


Doygunluk modunda çalışan Schottky diyotlarının akım-voltaj karakteristiklerine sahip olduklarını, pn-diyotlar çoğunlukla doğrusal iken üstel fonksiyonlar ile nasıl modellenebildiğinden de bahsedebilirsiniz.
Hans Z

@HansZ PN Junction modelleme hakkındaki bilginizi arttırmalısınız. Üstel modelleme, bir pn-diyotu
modifiye

6

En yaygın diyot tipi (katkılı silikon PN bağlantı diyotları), taşıyıcıların iletimi için bağlantı potansiyelinin, yani enerji kuyusunun üstesinden gelmek için minimum voltaj düşüşüne sahiptir. Silikon için bu yaklaşık 0.6-0.65 Volttur ve sıcaklığa bağlıdır.

Bazı uygulamalar için ~ 0.65 Volt diyot düşüşü kabul edilemez. Nedenleri şunları içerir:

  • Diyotta boşa harcanan güç, içinden geçen akımın ve o akımdaki bağlantı voltajının bir fonksiyonudur, yani P = V x I. Böylece, üretilen ısı bu voltajla orantılıdır.
  • Diyot anahtarlama hızının faktörlerinden biri ( tek değil ), iletimin gerçekleşmesi için aşılması gereken voltaj bariyeri. Bu nedenle, bu voltajı azaltmak diyot anahtarlama performansını hızlandırmanın bir yolu olacaktır.

Bu yüzden mantıksal olarak, Si yerine başka bir yarı iletken kullanmak basit bir cevap olmalı ve bu bazı sınırlamalarla çalışır: Düşük voltajlı uygulamalar için alternatif olarak geleneksel olarak Germanyum pn bağlantı diyodu olmuştur: Kavşak potansiyeli yaklaşık 0.15 Volttur, ~ 0.65 Volt'tan çok daha küçük. Bununla birlikte, Ge diyotları silikon diyotlara kaybettiği sorunlar nedeniyle kullanımdan büyük ölçüde kaybolmaktadır: Örneğin yüksek ters kaçak akım, düşük ileri akım kapasitesi, düşük ters engelleme voltajı ve zahmetli termal kararlılık.

Schottky Diyot parametreleri Si, Ge diyot arasında bir yerde, fakat faaliyet şekilde önemli ölçüde farklıdır:, rektifikasyon işlevi katkılı yarıiletken arasında meydana gelen hemen hemen her zaman N-tipi ve bir "oluşturan bir metal Schottky Barrier yarı iletken" . Schottky diyotlarında tamamlayıcı katkı maddesi tipinin (duruma göre p <--> n) mevcut olmadığına dikkat edin.

Metal yarıiletken bariyeri durumunda enerji kuyusu voltajı, diyotu oluşturmak için hangi yarı iletken ve metal kombinasyonunun kullanıldığına bağlıdır ve tipik olarak bir pn bağlantı diyotununkinden (voltajın yarısı, Olin'de belirtildiği gibi) cevabı).

Diğer büyük avantaj, bir Schottky Bariyerinin ters iyileşme süresinin nispeten yavaş pn bağlantı diyotuna kıyasla neredeyse sonsuz olmasıdır. Bu, yüksek hızlı anahtarlama / düzeltme uygulamaları için biraz gizli.

Schottky diyotlarının dezavantajı, ters kaçak akımın elde edilen bariyer voltajına bağlı olmasıdır - ve bu bağlantı potansiyelindeki düşüşle büyük ölçüde yükselir. Bu nedenle, çok düşük bağlantı potansiyelleri mümkün olmakla birlikte, düzeltme amacıyla çok düşük bir voltaj iyi bir şey değildir.

Şimdi sorulara gelelim:

  • Schottky diyotları, düşük bağlantı potansiyelinin gerekli olduğu devrelerde kullanılır ve ters sızıntı bir anlaşma kırıcı değildir
  • Hem küçük sinyal yüksek anahtarlama hızı hem de güç Schottky diyotlarının elektronik tasarımda kullanımları vardır: yani hem düşük diyot düşüşünün hem de hızlı toparlanmanın önemli olduğu düşük voltaj uygulamaları için ve düşük diyot düşüşünün daha az güç harcanmasına neden olduğu yüksek akım uygulamaları için sıcaklık. örneğin en sevdiğim güç Schottky diyotu, Vishay 95sq015 , 9 Amper akımda sadece 0.25 Voltluk bir ileri gerilime sahiptir!
  • Schottky Diyotlarının nispeten yakın tarihli bir uygulaması, Silikon Karbür Schottky diyotlarının örneğin 1N8032'nin çok yüksek ters engelleme voltajları (tipik> 600 V), ters kurtarma yükü olmaması ve 200 ila 250 o'ya kadar nominal çalışma sağladığı yüksek sıcaklık anahtarlamadır. C. Bu diyotlarda düşük ileri voltaj avantajı kaybolsa da, sıfır geri kazanım nedeniyle anahtarlama hızı, yüksek sıcaklıklarda çalışma ile birleştiğinde, bu tür Schottky'yi bu tür uygulamalarda benzersiz bir şekilde paha biçilmez hale getirir.
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.