Проверка диода шоттки: Как проверить диод Шоттки мультиметром?

Содержание

Как проверить диод Шоттки мультиметром?

Диоды Шоттки благодаря своему быстродействию зачастую используются в импульсных стабилизаторах, а также в выпрямителях блоках питания ПК. Проверка на исправность диода Шоттки ничем особо не отличается от проверки самого обычного диода, она проводиться по единому принципу. Единственным моментом будет, который нужно учесть, что диоды Шоттки, используемые в хороших и качественных блоках питания зачастую встречаются сдвоенными в общий корпус и имеют общий катод. И так, сегодня мы расскажем вам, как проверить диод Шоттки мультиметром и выявить все его дефекты?

Как проверить диод Шоттки мультиметром?

Для наглядности мы, проведем небольшую проверку диода Шоттки SBL3045PT. Этот диод от блока питания ПК, рассчитан производителем до 45 В, 30 А. (т.е. по 15 А на каждый диод).




При использовании сдвоенных подобных диодов в выпрямителях необходимо учитывать этот момент, что производитель часто указывает ток на сборку целиком, а не на каждый диод в сборке.

Схематическая проверка сдвоенного диода Шоттки с общим катодом изображена ниже. Мы видим, что поочередно необходимо проверить каждый из двух диодов.

Наглядно продемонстрируем как проверить диод Шоттки мультиметром?


Важно! При проверке диода можно и важно найти дефекты не только обрыв или пробой. Необходимо пытаться учитывать такой неприятный дефект, как небольшая «утечка».

Если мы производили проверку мультиметром с режимом «диод», и выявили вполне рабочий элемент, но у нас есть подозрение подобную на утечку, тогда необходимо попробовать измерять обратное сопротивление диода, предварительно включив на мультиметре режим омметра. На диапазоне «20 кОм» мультиметр должен показывать обратное сопротивление диода как бесконечно большое. Но если тестер показывает даже небольшое сопротивление, например, около 2—3 кОм, тогда к такому диоду необходимо относиться с большим подозрением и лучше сразу заменить новым.

Одним из самых больших недостатков у диодов Шоттки является то, что они моментально выходят из строя при превышении допустимого напряжения. Учитывая все моменты при самостоятельном ремонте импульсных блоков питания, в случае обнаружения дефектных диодов и после их замены, сразу же необходимо проверять на исправность все силовые транзисторы.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

comments powered by HyperComments
Принцип работы диода Шоттки, как его проверить и чем заменить

В большом семействе полупроводников есть так называемый диод Шоттки. Он назван по фамилии учёного Shottky, открывшего этот эффект. В радиоэлектронике занимает свою нишу благодаря своим параметрам. Что это за прибор и чем он отличается от обычных обсуждаем ниже.

Что такое диод Шоттки и в чем его отличия

Диоды Шоттки (Shottky) могут выглядеть так

Содержание статьи

Основные характеристики диодов

Для начала вспомним, что такое обычный диод и как он работает. Это полупроводниковый прибор, который стоит из двух зон. При определённых условиях через этот переход перемещаются электроны.

Как работает диод шоттки

Устройство и обозначение диода

Основное свойство элемента — он пропускает ток в одном направлении, и не пропускает в другом. Диоды Шоттки имеет такие же характеристики, как и обычные. На некоторых заострим внимание поподробнее. Это падение напряжения, обратный ток, обратное напряжение, частота.

Диод Шоттки отличается от обычных кремниевых диодов

Диод Шоттки делают из кремния (Si), арсенида галлия (GaAs) и редко — на основе германия (Ge). Металл в соединении с полупроводником определяет многие параметры диода. Этим металлом, может быть, золото (Au), ралладий (Pd), платина (Pt), вольфрам (W) которые наносятся на полупроводники.

А также как и обычный диод соединение полупроводник-металл обладает односторонней проводимостью с рядом положительных, а также отрицательных качеств.

вольт амперная характеристика диода шоттки

Вольт-амперная характеристика диода шоттки

Вольт-амперная характеристика диода Шоттки отличается от обычного полупроводникового большей нелинейностью.

Что дает использование соединения металл-полупроводник? Два положительных момента:

    1. Очень небольшое падение напряжения на прямом переходе — 0,2-0,4 В. Для кремниевого диода «среднее» значение этого параметра — 0,7 В.  Правда, малое падение напряжения имеют только приборы с небольшим напряжением пробоя — до 100 В. Для более мощных это падение только чуть ниже, чем у кремниевых.
    2. Высокое быстродействие. То есть, он быстро меняет своё состояние. Переход из открытого состояния в закрытое и обратно происходит за очень короткий промежуток времени и определяется только барьерной ёмкостью. Их применяют в системах коммутации, где важна скорость реакции.
Что такое диод Шоттки

Что такое диод Шоттки и как он обозначается на схеме

Есть у них и минусы. При повышении температуры у них значительно возрастает обратный ток.

Второй недостаток — при превышении максимально допустимого обратного напряжения происходит необратимый пробой. То есть, прибор выходит из строя. Есть и ещё один минус — малое падение прямого напряжения только у диодов Шоттки с малым напряжением пробоя (до сотни вольт). У вариантов с более высоким напряжением потери сравнимы с кремниевыми.

Применение в электронике

Такие свойства, как быстродействие и малое падение напряжения позволяет использовать диоды Шоттки в высокочастотных схемах. Например, в силовых высокочастотных выпрямителях (до сотен килогерц), где они работают как высокочастотные выпрямители. Применяют их и в усилителях звука, так как по сравнению с обычными диодами они дают меньший уровень помех.

ОБласто применения широкая, но заменять ими обычные стоит на всегда

Если вы посмотрите на плату источника питания, точно увидите диод Шоттки

Ещё одна область применения — составная часть более сложных полупроводниковых приборов. Например, МОП — транзисторы, диодные сборки и силовые диоды со встроенным диодом Шоттки имеют лучшие характеристики.

Сфера применения изделий велика, но наиболее часто их применяют в блоках питания компьютеров. А также в схемах для модуляции света в приёмниках излучения, солнечных батареях.

Условное обозначение и характеристики

На схеме диод Шоттки имеет особое обозначение. Отличие от обычного состоит в том, что перекладина у треугольника имеет загнутые края. Не один, как у стабилитрона, а оба. И края эти загнуты в разные стороны. На рисунке приведено обозначение по ГОСТу.

Как обозначается диод Шоттки на схеме

Диод Шоттки на схеме: условное обозначение

Про характеристики уже говорили. Это три основных параметра:

  • Падение напряжения при прямом переходе. Для диодов Шоттки оно ниже, чем у обычных кремневых. При мощности обратного пробоя до 100 В оно будет порядка 0,2-0,4 В (у кремниевых в среднем 0,6–07 В).
  • Напряжение пробоя. Обычное значение — до 200 В, но есть и изделия с напряжением более 1000 вольт.
  • Пример технических характеристик диодов Шоттки

    Параметры популярной серии диодов Шоттки 1N58**

  • Обратный ток. В нормальных условиях (до 20 °C) он не слишком велик — порядка 0,05 мА, но при повышении температуры резко повышается.

Приведённые параметры — средние. Есть довольно серьёзный разбег и для каждого случая можно подобрать нужные характеристики по каждому из пунктов. Иногда ещё важен такой параметр, как скорость переключения (быстродействие).

Виды диодов Шоттки

В настоящее время в электронных устройствах обычно применяют именно этот тип диодов. Бывают следующих видов:

  • Одинарные.
  • Сдвоенные
    • с общим анодом;
    • с общим катодом; Диоды Шоттки могут быть в

      Два варианта корпусов для сдвоенных диодов Шоттки

    • последовательно соединенные.

Сдвоенные диоды Шоттки (или диодные сборки) выполнены в одном корпусе, похожи на силовые ключи, имеют три вывода. Диоды в сборке имеют одинаковые или очень близкие параметры, так как выполняются в одном технологическом цикле.

Внешний вид некоторых серий диодов Шоттки

Часто диоды Шоттки выглядят именно так, но есть еще и в виде обычных диодов и СМД варианты. Как видите, на пластиковых стоит обозначение связки двух диодов — с общим анодом

Деталь имеет обычный корпус в виде небольших цилиндров с двумя проволочными выводами. Катод помечен полосой.

Таблица названий и характеристик

Диоды Шоттки выпускаются определёнными сериями. Не так много производителей в мире, несколько десятков серий. В таблице собраны наиболее часто встречающиеся элементы отечественного и импортного производства (некитайского).

Отечественные диоды ШотткиИмпортные диоды ШотткиU max, VImax, АТип
1N581720-25 1 Одинарный
1N582020-25 3Одинарный
КД269 А, АС20-25 5Одинарный/сдвоенный
КД238АС20-25 7,5Сдвоенный
КД270 А, АС20-25 7,5Одинарный/сдвоенный
КД271 А, АС20-25 10Одинарный/сдвоенный
КД272 А, АС SR162020-25 15Одинарный/сдвоенный
КД273 А, АС20-25 20Одинарный/сдвоенный
1N581830-351Одинарный
1N582130-353Одинарный
КД638 А, АС30-355Сдвоенные
КД238 А, АС30-357,5Сдвоенные
10TQ0.530-3510Одинарный
12TQ03530-3515Одинарный
20TQ03530-3520Одинарный
SR503030-3550Сдвоенные
1N581940-451Одинарный
1N582240-453Одинарный
КД638 АСSR54040-455Одинарный
КД238 АС
6TQ04540-457.5Сдвоенные
10TQ04540-4510Одинарный
12TQ04540-4515Одинарный
20TQ04540-4520Одинарный
SR350503Одинарный
КД269 Б, БС505Одинарный/сдвоенный
КД270 Б, БСSR850507.5Одинарный/сдвоенный
КД271 Б, БС5010Одинарный/сдвоенный
КД272 Б, БС5015Одинарный/сдвоенный
КД273 Б, БС18TQ0505020Одинарный/сдвоенный
SR160601Одинарный
SR360603Одинарный
КД638 БСSR560605Сдвоенные
КД636 АСSR16606015Сдвоенные
КД637 АС6025Сдвоенные
КД269 В, ВС50SQ080755Одинарный/сдвоенный
КД270 В, ВС8TQ060757,5Одинарный/сдвоенный
КД271 В, ВС7510Одинарный/сдвоенный
КД272 В, ВС7515Одинарный/сдвоенный
КД273 В, ВС7520Одинарный/сдвоенный
30CPQ807530Сдвоенные
11DQ0990-1001.1Одинарный
31DQ1090-1003.3Одинарный
КД638 ВС90-1005Сдвоенные
КД269 Г, ГС50SQ10090-1005Одинарный/сдвоенный
КД270 Г, ГС8TQ10090-1007.5Одинарный/сдвоенный
КД271 Г, ГС90-10010Одинарный/сдвоенный
КД272 Г, ГС90-10015Одинарный/сдвоенный
КД273 Г, ГС90-10020Одинарный/сдвоенный
30CPQ10090-10030Сдвоенные
КД638 ГС1505Сдвоенные
КД269 Д, ДС1505Одинарный/сдвоенный
КД638 ДС1505Сдвоенные
КД270 Д, ДС1507,5Одинарный/сдвоенный
КД271 Д, ДС10CTQ15015010Одинарный/сдвоенный
КД636 БС15015Сдвоенные
КД272 Д, ДС15015Одинарный/сдвоенный
КД273 Д, ДС15020Одинарный/сдвоенный
КД637 БС15025Одинарный/сдвоенный
30CPQ150, SF30315030Сдвоенные
UF4003, SF142001Одинарный
SF242002Одинарный
SF34, HER3032003Одинарный
КД369 Е, ЕС2005Одинарный/сдвоенный
КД638 ЕС2005Сдвоенные
КД270 Е, ЕС2007,5Одинарный/сдвоенный
КД271 Е, ЕС20010Одинарный/сдвоенный
КД272 Е, ЕС20015Одинарный/сдвоенный
КД638 ВС20015Сдвоенные
КД273 Е, ЕС20020Одинарный/сдвоенный
КД637 ВС20025Сдвоенные
SF304, 30EPF0220030Одинарный
UF4004. SF164001Одинарный
SF264002Одинарный
SF26, HER3054003Одинарный
КД640 А, АС4008Одинарный/сдвоенный
КД271 К, КС, К110ETF0440010Одинарный/сдвоенный
КД272 К, КС, К116CTU0440015Одинарный/сдвоенный
КД641 А, АС40015Одинарный/сдвоенный
КД636ГС40015Сдвоенные
КД273К, КС, К140020Одинарный/сдвоенный
КД637ГС30CPF0440025 (30)Сдвоенные
КД640 Б, БС5008Одинарный/сдвоенный
КД640 Е, ЕС5008Одинарный/сдвоенный
КД271 Л, ЛС, Л150010Одинарный/сдвоенный
КД272 Л, ЛС, Л150015Одинарный/сдвоенный
КД640 Б, БС50015Одинарный/сдвоенный
КД640 Е, ЕС50015Одинарный/сдвоенный
КД273 Л, ЛС, Л150020Одинарный/сдвоенный
UF4005, SF176001Одинарный
SF276002Одинарный
SF37, HER3066003Одинарный
HFA04TB606004Одинарный
КД640 В, ВСHFA08TB60, HFA08pB606008Одинарный/сдвоенный
КД271, М, МС, М110ETF0660010Одинарный/сдвоенный
КД636 ДС60012Сдвоенные
КД272, М, МС, М160015Одинарный/сдвоенный
КД641В, ВС60015Одинарный/сдвоенный
КД273, М, МС, М160020Одинарный/сдвоенный
КД637 ДС60025Сдвоенные
30СPF0660030Одинарный/сдвоенный
40EPF0660040Одинарный
60EPF0660060Одинарный
КД640 Г, ГС7008Одинарный/сдвоенный
КД640 Г, ГС70015Одинарный/сдвоенный
UF4006, SF188001Одинарный
SF288002Одинарный
SF38, HER3078003Одинарный
КД636 ЕС80012Сдвоенные
КД637 ЕС20ETF0880025Сдвоенные
UF4007, SF191000-12001Одинарный
SF291000-12002Одинарный
SF39, HER3081000-12003Одинарный
HFA06TB1201000-12006Одинарный
HFA08TB120, HFA06PB1201000-12008Одинарный
20ETF121000-120020Одинарный
30ETF121000-120030Одинарный/сдвоенный
60ETF121000-120060Одинарный

Для удобства они отсортированы по напряжению пробоя. Внутри группы прямой ток идет по возрастающей. Так удобнее ориентироваться.

Диод Шоттки обозначается почти также как обычный. Разница в перекладинке - она имеет "крылья"

Отличия в графическом изображении диода Шоттки и обычного

Некоторые из перечисленных супербыстрые: SF 17/18/19 в группе с высоким обратным напряжением (от 600 В). В группе с напряжением пробоя 400 В их несколько — всё по списку начиная от тока 8А. Такая же картина наблюдается с пробоем на 300 В. В этой группе почти все отличатся высоким быстродействием. Только три позиции (UF4003 и SF 24 и 34) имеют «нормальную» для диодов Шоттки скорость срабатывания. Она всё равно намного выше, чем у обычных кремниевых деталей.

Если проанализировать таблицу, можно заметить, что диоды с малым обратным током почти без исключений импортного производства.

Как проверить

Вообще, он проверяется как обычный диод. Проверка основана на том, что они в одном направлении пропускают ток и имеют малое сопротивление, во втором ток не пропускают и сопротивление имеют высокое — почти обрыв.

Чтобы проверить диод Шоттки мультиметром, переводим его в режим прозвонки. Прикладываем щупы к выводам проверяемой детали. В одном положении должно «звониться», поменяв щупы, должна получить обрыв. Если «звонится» и в любом положении щупов — переход пробит и диод неисправен. Но никакие другие характеристики мультиметром вы не проверите. Можно только сказать работает он или пробит, а также где анод и катод.

Проверка диода Шоттки

Можно проверить диод Шоттки имея обычный мультиметр. В обратном положении должен показывать «обрыв».

Где анод, а где катод? Анод там где положительный щуп, катод — где земляной при таком положении когда диод ток пропускает. В обычном исполнении (КД) катод там, где корпус имеет расширение.

Проверить исправность диода Шоттки вообще не проблема, если имеете универсальный тестер. В слоты вставляем ножки детали и нажимаем на кнопку тестирования. На экране должен высветиться символ диода и характеристики, которыми он обладает. Перечень характеристик зависит от модели измерителя, но падение напряжения на прямом переходе, напряжение пробоя и обратный ток должны быть обязательно. А ещё вам распишут, к какому слоту подключён анод, а к какому катод. Если он сдвоенный, то и общий коллектор/база будут прописаны.

Чем заменить

Заменить диод диодом Шоттки вполне возможно, лишь бы подходил по основным характеристикам, напряжение и ток. А вот обратная замена нежелательна. Дело в том, что Шоттки в силу своих характеристик, меньше греются. При такой замене он быстро выйдет из строя. Конечно если проанализировать схему, то можно подобрать аналог с запасом по мощности.

что это такое, как проверить, характеристики

Развитие электроники требует все более высоких стандартов от радиодеталей. Для работы на высоких частотах используют диод Шоттки, который по своим параметрам превосходит кремниевые аналоги. Иногда можно встретить название диод с барьером Шоттки, что в принципе означает то же самое.

Конструкция

Обычные диодыОтличается диод Шоттки от обыкновенных диодов своей конструкцией, в которой используется металл-полупроводник, а не p-n переход. Понятно, что свойства здесь разные, а значит, и характеристики тоже должны отличаться.

Действительно, металл-полупроводник обладает такими параметрами:

  • Имеет большое значение тока утечки,
  • Невысокое падение напряжения на переходе при прямом включении,
  • Восстанавливает заряд очень быстро, так как имеет низкое его значение.

Диод Шоттки изготавливается из таких материалов, как арсенид галлия, кремний, намного реже, но также может использоваться – германий. Выбор материала зависит от свойств, которые нужно получить, однако в любом случае максимальное обратное напряжение, на которое могут изготавливаться данные полупроводники, не выше 1200 вольт – это самые высоковольтные выпрямители. На практике же намного чаще их используют при более низком напряжении – 3, 5, 10 вольт.

На принципиальной схеме диод Шоттки обозначается таким образом:

Обозначение диода Шоттки на схеме

Но иногда можно увидеть и такое обозначение:

Еще одно обозначение диода Шоттки на схеме

Это означает сдвоенный элемент: два диода в одном корпусе с общим анодом или катодом, поэтому элемент имеет три вывода. В блоках питания используют такие конструкции с общим катодом, их удобно использовать в схемах выпрямителей. Часто на схемах рисуется маркировка обычного диода, но в описании указывается, что это Шоттки, поэтому нужно быть внимательными.

Диодные сборки с барьером ШотткиДиодные сборки с барьером Шоттки выпускаются трех типов:

1 тип – с общим катодом,

2 тип – с общим анодом,

3 тип – по схеме удвоения.

Такое соединение помогает увеличить надежность элемента: ведь находясь в одном корпусе, они имеют одинаковый температурный режим, что важно, если нужны мощные выпрямители, например, на 10 ампер.

Но есть и минусы. Все дело в том, что малое падение напряжения (0,2–0,4 в) у таких диодов проявляется на небольших напряжениях, как правило – 50–60 вольт. При более высоком значении они ведут себя как обычные диоды. Зато по току эта схема показывает очень хорошие результаты, ведь часто бывает необходимо – особенно в силовых цепях, модулях питания – чтобы рабочий ток полупроводников был не ниже 10а.

Еще один главный недостаток: для этих приборов нельзя превышать обратный ток даже на мгновение. Они тут же выходят из строя, в то время как кремниевые диоды, если не была превышена их температура, восстанавливают свои свойства.

Но положительного все-таки больше. Кроме низкого падения напряжения, диод Шоттки имеет низкое значение емкости перехода. Как известно: ниже емкость – выше частота. Такой диод нашел применение в импульсных блоках питания, выпрямителях и других схемах, с частотами в несколько сотен килогерц.

Вольтамперная характеристика светодиода (ВАХ)

Вольтамперная характеристика светодиода (ВАХ)

ВАХ такого диода имеет несимметричный вид. Когда приложено прямое напряжение, видно, что ток растет по экспоненте, а при обратном – ток от напряжения не зависит.

Все это объясняется, если знать, что принцип работы этого полупроводника основан на движении основных носителей – электронов. По этой же самой причине эти приборы и являются такими быстродействующими: у них отсутствуют рекомбинационные процессы, свойственные приборам с p-n переходами. Для всех приборов, имеющих барьерную структуру, свойственна несимметричность ВАХ, ведь именно количеством носителей электрического заряда обусловлена зависимость тока от напряжения.

Миниатюризация

С развитием микроэлектроники стали широко применяться специальные микросхемы, однокристальные микропроцессоры. Все это не исключает использования навесных элементов. Однако если для этой цели использовать радиоэлементы обычных размеров, то это сведет на нет всю идею миниатюризации в целом. Поэтому были разработаны бескорпусные элементы – smd компоненты, которые в 10 и более раз меньше обычных деталей. ВАХ таких компонентов ничем не отличается от ВАХ обычных приборов, а их уменьшенные размеры позволяют использовать такие запчасти в различных микросборках.

Smd компонентaКомпоненты smd имеют несколько типоразмеров. Для ручной пайки подходят smd размера 1206. Они имеют размер 3,2 на 1,6 мм, что позволяет их впаивать самостоятельно. Другие элементы smd более миниатюрные, собираются на заводе специальным оборудованием, и самому, в домашних условиях, их паять невозможно.

Принцип работы smd компонента также не отличается от его большого аналога, и если, к примеру, рассматривать ВАХ диода, то она в одинаковой степени будет подходить для полупроводников любого размера. По току изготавливаются от 1 до 10 ампер. Маркировка на корпусе часто состоит из цифрового кода, расшифровка которого приводится в специальных таблицах. Протестировать на пригодность их можно тестером, как и большие аналоги.

Использование на практике

Выпрямители Шоттки используется в импульсных блоках питания, стабилизаторах напряжения, импульсных выпрямителях. Самыми требовательными по току – 10а и более – это напряжения 3,3 и 5 вольт. Именно в таких цепях вторичного питания приборы Шоттки используют чаще всего. Для усиления значений по току их включают вместе по схеме с общим анодом или катодом. Если каждый из сдвоенных диодов будет на 10 ампер, то получится значительный запас прочности.

Одна из самых частых неисправностей импульсных модулей питания – выход из строя этих самых диодов. Как правило, они либо полностью пробиваются, либо дают утечку. В обоих случаях неисправный диод нужно заменить, после чего проверить мультиметром силовые транзисторы, а также замерить напряжения питания.

Тестирование и взаимозаменяемость

Проверить выпрямители Шоттки можно так же, как и обычные полупроводники, так как они имеют похожие характеристики. Мультиметром необходимо прозвонить его в обе стороны – он должен показать себя так же, как и обычный диод: анод-катод, при этом утечек быть не должно. Если он показывает даже незначительное сопротивление – 2–10 килоом, это уже повод для подозрений.

Проверка диода Шоттки мультиметром

Проверка диода Шоттки мультиметром

Диод с общим анодом или катодом можно проверить как два обычных полупроводника, соединенных вместе. Например, если анод общий, то это будет одна ножка из трех. На анод ставим один щуп тестера, другие ножки – это разные диоды, на них ставится другой щуп.

Можно ли его заменить на другой тип? В некоторых случаях диоды Шоттки меняют на обычные германиевые. К примеру, Д305 при токе 10 ампер давал падение всего 0,3 вольта, а при токах 2–3 ампера их вообще можно ставить без радиаторов. Но главная цель установки Шоттки – это не малое падение, а низкая емкость, поэтому заменить получится не всегда.

Как видим, электроника не стоит на месте, и дальнейшие варианты применения быстродействующих приборов будет только увеличиваться, давая возможность разрабатывать новые, более сложные системы.

Диод Шоттки. Особенности и обозначение на схеме.

Обозначение, применение и параметры диодов Шоттки

К многочисленному семейству полупроводниковых диодов названных по фамилиям учёных, которые открыли необычный эффект, можно добавить ещё один. Это диод Шоттки.

Немецкий физик Вальтер Шоттка открыл и изучил так называемый барьерный эффект возникающий при определённой технологии создания перехода металл-полупроводник.

Основной "фишкой" диода Шоттки является то, что в отличие от обычных диодов на основе p-n перехода, здесь используется переход металл-полупроводник, который ещё называют барьером Шоттки. Этот барьер, так же, как и полупроводниковый p-n переход, обладает свойством односторонней электропроводимости и рядом отличительных свойств.

В качестве материала для изготовления диодов с барьером Шоттки преимущественно используется кремний (Si) и арсенид галлия (GaAs), а также такие металлы как золото, серебро, платина, палладий и вольфрам.

На принципиальных схемах диод Шоттки изображается вот так.

Графическое обозначение диода Шоттки на схеме

Как видим, его изображение несколько отличается от обозначения обычного полупроводникового диода.

Кроме такого обозначения на схемах можно встретить и изображение сдвоенного диода Шоттки (сборки).

Сдвоенный диод Шоттки

Сдвоенный диод – это два диода смонтированных в одном общем корпусе. Выводы катодов или анодов у них объединены. Поэтому такая сборка, как правило, имеет три вывода. В импульсных блоках питания обычно применяются сборки с общим катодом.

Так как два диода размещены в одном корпусе и выполнены в едином технологическом процессе, то их параметры очень близки. Поскольку они размещены в едином корпусе, то и температурный режим их одинаков. Это увеличивает надёжность и срок службы элемента.

У диодов Шоттки есть два положительных качества: весьма малое прямое падение напряжения (0,2-0,4 вольта) на переходе и очень высокое быстродействие.

К сожалению, такое малое падение напряжения проявляется при приложенном напряжении не более 50-60 вольт. При дальнейшем его повышении диод Шоттки ведёт себя как обычный кремниевый выпрямительный диод. Максимальное обратное напряжение для Шоттки обычно не превышает 250 вольт, хотя в продаже можно встретить образцы, рассчитанные и на 1,2 киловольта (VS-10ETS12-M3).

Так, сдвоенный диод Шоттки (Schottky rectifier) 60CPQ150 рассчитан на максимальное обратное напряжение 150V, а каждый из диодов сборки способен пропустить в прямом включении 30 ампер!

Диод Шоттки 60CPQ150

Также можно встретить образцы, выпрямленный за полупериод ток которых может достигать 400А максимум! Примером может служит модель VS-400CNQ045.

Очень часто в принципиальных схемах сложное графическое изображение катода попросту опускают и изображают диод Шоттки как обычный диод. А тип применяемого элемента указывают в спецификации.

К недостаткам диодов с барьером Шоттки можно отнести то, что даже при кратковременном превышении обратного напряжения они мгновенно выходят из строя и главное необратимо. В то время как кремниевые силовые вентили после прекращения действия превышенного напряжения прекрасно самовосстанавливаются и продолжают работать. Кроме того обратный ток диодов очень сильно зависит от температуры перехода. На большом обратном токе возникает тепловой пробой.

К положительным качествам диодов Шоттки кроме высокого быстродействия, а, следовательно, малого времени восстановления можно отнести малую ёмкость перехода (барьера), что позволяет повысить рабочую частоту. Это позволяет использовать их в импульсных выпрямителях на частотах в сотни килогерц. Очень много диодов Шоттки находят своё применение в интегральной микроэлектронике. Выполненные по нано технологии диоды Шоттки входят в состав интегральных схем, где они шунтируют переходы транзисторов для повышения быстродействия.

В радиолюбительской практике прижились диоды Шоттки серии 1N581x (1N5817, 1N5818, 1N5819). Все они рассчитаны на максимальный прямой ток (IF(AV)) – 1 ампер и обратное напряжение (VRRM) от 20 до 40 вольт. Падение напряжения (VF) на переходе составляет от 0,45 до 0,55 вольт. Как уже говорилось, прямое падение напряжения (Forward voltage drop) у диодов с барьером Шоттки очень мало.

Также достаточно известным элементом является 1N5822. Он рассчитан на прямой ток в 3 ампера и выполнен в корпусе DO-201AD.

Диод 1N5822

Диоды SK36, SK16Также на печатных платах можно встретить диоды серии SK12 – SK16 для поверхностного монтажа. Они имеют довольно небольшие размеры. Несмотря на это SK12-SK16 выдерживают прямой ток до 1 ампера при обратном напряжении 20 – 60 вольт. Прямое падение напряжения составляет 0,55 вольт (для SK12, SK13, SK14) и 0,7 вольт (для SK15, SK16). Также на практике можно встретить диоды серии SK32 – SK310, например, SK36, который рассчитан на прямой ток 3 ампера.

Применение диодов Шоттки в источниках питания.

Диоды Шоттки активно применяются в блоках питания компьютеров и импульсных стабилизаторах напряжения. Среди низковольтных питающих напряжений самыми сильноточными (десятки ампер) являются напряжения +3,3 вольта и +5,0 вольт. Именно в этих вторичных источниках питания и используются диоды с барьером Шоттки. Чаще всего используются трёхвыводные сборки с общим катодом. Именно применение сборок может считаться признаком высококачественного и технологичного блока питания.

Выход из строя диодов Шоттки одна из наиболее часто встречающихся неисправностей в импульсных блоках питания. У него может быть два "дохлых" состояния: чистый электрический пробой и утечка. При наличии одного из этих состояний блок питания компьютера блокируется, так как срабатывает защита. Но это может происходить по-разному.Мощный сдвоенный диод Шоттки

В первом случае все вторичные напряжения отсутствуют. Защита заблокировала блок питания. Во втором случае вентилятор "подёргивается" и на выходе источников питания периодически то появляются пульсации напряжения, то пропадают.

То есть схема защиты периодически срабатывает, но полной блокировки источника питания при этом не происходит. Диоды Шоттки гарантированно вышли из строя, если радиатор, на котором они установлены, разогрет очень сильно 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 с подозрением на утечку, следует проверить все силовые транзисторы выполняющие функцию ключей и наоборот: после замены ключевых транзисторов проверка вторичных диодов является обязательной процедурой. Всегда необходимо руководствоваться принципом: беда одна не приходит.

Проверка диодов Шоттки мультиметром.

Проверить диод Шоттки можно с помощью рядового мультиметра. Методика такая же, как и при проверке обычного полупроводникового диода с p-n переходом. Но и тут есть подводные камни. Особенно трудно проверить диод с утечкой. Прежде всего, элемент необходимо выпаять из схемы для более точной проверки. Достаточно легко определить полностью пробитый диод. На всех пределах измерения сопротивления неисправный элемент будет иметь бесконечно малое сопротивление, как в прямом, так и в обратном включении. Это равносильно короткому замыканию.

Сложнее проверить диод с подозрением на "утечку". Если проводить проверку мультиметром DT-830 в режиме "диод", то мы увидим совершенно исправный элемент. Можно попробовать измерить в режиме омметра его обратное сопротивление. На пределе "20кОм" обратное сопротивление определяется как бесконечно большое. Если же прибор показывает хоть какое-то сопротивление, допустим 3 кОм, то этот диод следует рассматривать как подозрительный и менять на заведомо исправный. Стопроцентную гарантию может дать полная замена диодов Шоттки по шинам питания +3,3V и +5,0V.

Где ещё в электронике используются диоды Шоттки? Их можно обнаружить в довольно экзотических приборах, таких как приёмники альфа и бета излучения, детекторах нейтронного излучения, а в последнее время на барьерных переходах Шоттки собирают панели солнечных батарей. Так, что они питают электроэнергией и космические аппараты.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Как проверить диод? Всё, что необходимо об этом знать.

Проверка диода цифровым мультиметром

Чтобы определить исправность диода можно воспользоваться приведённой далее методикой его проверки цифровым мультиметром.

Но для начала вспомним, что представляет собой полупроводниковый диод.

Полупроводниковый диод – это электронный прибор, который обладает свойством однонаправленной проводимости.

У диода имеется два вывода. Один называется катодом, он является отрицательным. Другой вывод – анод. Он является положительным.

На физическом уровне диод представляет собой один p-n переход.

Расположение выводов полупроводникового диода

Напомню, что у полупроводниковых приборов p-n переходов может быть несколько. Например, у динистора их три! А полупроводниковый диод, по сути является самым простым электронным прибором на основе всего лишь одного p-n перехода.

Запомним, что рабочие свойства диода проявляются только при прямом включении. Что значит прямое включение? А это означает, что к выводу анода приложено положительное напряжение (+), а к катоду – отрицательное, т.е. (-). В таком случае диод открывается и через его p-n переход начинает течь ток.

При обратном включении, когда к аноду приложено отрицательное напряжение (-), а к катоду положительное (+), то диод закрыт и не пропускает ток.

Так будет продолжаться до тех пор, пока напряжение на обратно включённом диоде не достигнет критического, после которого происходит повреждение полупроводникового кристалла. В этом и заключается основное свойство диода – односторонняя проводимость.

Диоды

У подавляющего большинства современных цифровых мультиметров (тестеров) в функционале присутствует возможность проверки диода. Эту функцию также можно использовать для проверки биполярных транзисторов. Обозначается она в виде условного обозначения диода рядом с разметкой переключателя режимов мультиметра.

Небольшое примечание! Стоит понимать, что при проверке диодов в прямом включении на дисплее показывается не сопротивление перехода, как многие думают, а его пороговое напряжение! Его ещё называют падением напряжения на p-n переходе. Это напряжение, при превышении которого p-n переход полностью открывается и начинает пропускать ток. Если проводить аналогию, то это величина усилия, направленного на то, чтобы открыть "дверь" для электронов. Это напряжение лежит в пределах 100 – 1000 милливольт (mV). Его то и показывает дисплей прибора.

В обратном включении, когда к аноду подключен минусовой (-) вывод тестера, а к катоду плюсовой (+), то на дисплее не должно показываться никаких значений. Это свидетельствует о том, что переход исправен и в обратном направлении ток не пропускает.

В документации (даташитах) на импортные диоды пороговое напряжение именуется как Forward Voltage Drop (сокращённо Vf), что дословно переводится как "падение напряжения в прямом включении".

Само по себе падение напряжения на p-n переходе нежелательно. Если помножить протекающий через диод ток (прямой ток) на величину падения напряжения, то мы получим ни что иное, как мощность рассеивания – ту мощность, которая бесполезно расходуется на нагрев элемента.

Узнать подробнее о параметрах диода можно здесь.

Проверка диода.

Чтобы было более наглядно, проведём проверку выпрямительного диода 1N5819. Это диод Шоттки. В этом мы скоро убедимся.

Производить проверку будем мультитестером Victor VC9805+. Также для удобства применена беспаечная макетная плата.

Обращаю внимание на то, что во время измерения нельзя держать выводы проверяемого элемента и металлические щупы двумя руками. Это грубая ошибка. В таком случае мы измеряем не только параметры диода, но и сопротивление своего тела. Это может существенно повлиять на результат проверки.

Держать щупы и выводы элемента можно только одной рукой! В таком случае в измерительную цепь включен только сам измерительный прибор и проверяемый элемент. Данная рекомендация справедлива и при измерении сопротивления резисторов, а также при проверке конденсаторов. Не забывайте об этом важном правиле!

Итак, проверим диод в прямом включении. При этом плюсовой щуп (красный) мультиметра подключаем к аноду диода. Минусовой щуп (чёрный) подключаем к катоду. На фотографии, показанной ранее, видно, что на цилиндрическом корпусе диода нанесено белое кольцо с одного края. Именно с этой стороны у него вывод катода. Таким образом маркируется вывод катода у большинства диодов импортного производства.

Проверка диода при прямом включении

Как видим, на дисплее цифрового мультиметра показалось значение порогового напряжения для 1N5819. Так как это диод Шоттки, то его значение невелико – всего 207 милливольт (mV).

Теперь проверим диод в обратном включении. Напоминаем, что в обратном включении диод ток не пропускает. Забегая вперёд, отметим, что и в обратном включении через p-n переход всё-таки протекает небольшой ток. Это так называемый обратный ток (Iобр). Но он настолько мал, что его обычно не учитывают.

Поменяем подключение диода к измерительным щупам мультиметра. Красный щуп подключаем к катоду, а чёрный к аноду.

Проверка диода в обратном включении

На дисплее покажется "1" в старшем разряде дисплея. Это свидетельствует о том, что диод не пропускает ток и его сопротивление велико. Таким образом, мы проверили диод 1N5819 и он оказался полностью исправным.

Многие задаются вопросом: "Можно ли проверить диод не выпаивая его из платы?" Да, можно. Но в таком случае необходимо выпаять из платы хотя бы один его вывод. Это нужно сделать для того, чтобы исключить влияние других деталей, которые соединены с проверяемым диодом.

Если этого не сделать, то измерительный ток потечёт через все, в том числе, и через связанные с ним элементы. В результате тестирования показания мультиметра будут неверными!

В некоторых случаях данным правилом можно пренебречь, например, когда чётко видно, что на печатной плате нет таких деталей, которые могут повлиять на результат проверки.

Неисправности диода.

У диода есть две основные неисправности. Это пробой перехода и его обрыв.

  • Пробой. При пробое диод превращается в обычный проводник и свободно пропускает ток хоть в прямом направлении, хоть в обратном. При этом, как правило, пищит буззер мультиметра, а на дисплее показывается величина сопротивления перехода. Это сопротивление очень мало и составляет несколько ом, а то и вообще равно нулю.

  • Обрыв. При обрыве диод не пропускает ток ни в прямом, ни в обратном включении. В любом случае на дисплее прибора – "1". При таком дефекте диод представляет собой изолятор. "Диагноз" - обрыв можно случайно поставить и исправному диоду. Особенно легко это сделать, когда щупы тестера порядком изношены и повреждены. Следите за исправностью измерительных щупов, провода у них ох какие "жиденькие" и при частом использовании легко рвутся.

А теперь пару слов о том, как по значению порогового напряжения (падению напряжения на переходе - Forward Voltage Drop (Vf)) можно ориентировочно судить о типе диода и материале из которого он изготовлен.

Вот небольшая подборка, составленная из конкретных диодов и соответствующих им величин Vf, которые были получены при их тестировании мультиметром. Все диоды были предварительно проверены на исправность.

Марка диода

Измеренное пороговое напряжение, мВ (mV)

Тип диода, материал полупроводника

1N5822

167

выпрямительный диод Шоттки

1N5819

200

выпрямительный диод Шоттки

RU4

419

быстрый выпрямительный диод

Д20

358

точечный германиевый диод

Д9

400

точечный германиевый диод

2Д106А

559

диффузионный кремниевый диод

Д104

717

точечный кремниевый диод

Как видим, наименьшее падение напряжения на переходе (Vf) у диодов Шоттки 1N5822 и 1N5819. Это отличительная черта всех диодов на основе перехода металл-полупроводник (барьера Шоттки).

При прямом протекании тока через их переход (барьер Шоттки), на нём падает очень малое напряжение. Сказать проще – диод практически не оказывает никакого сопротивления протекающему току и не расходует драгоценные ватты. Противоположенная ситуация у кремниевых диодов. Прямое падение напряжения у них, как правило, не меньше 0,5 вольт, а то и больше. Кремниевые диоды и диоды с барьером Шоттки очень активно используются для выпрямления переменного тока. Например, в составе диодного моста.

Германиевые диоды имеют прямое падение напряжения равное 300 – 400 милливольт. Например, проверенный нами точечный германиевый диод Д9, который ранее применялся в качестве детектора в радиоприёмниках, имеет пороговое напряжение около 400 милливольт.

  • Диоды Шоттки имеют Vf в районе 100 – 250 mV;

  • У германиевых диодов Vf, как правило, равно 300 – 400 mV;

  • Кремниевые диоды имеют самое большое падение напряжения на переходе равное 400 – 1000 mV.

Таким образом, с помощью описанной методики можно не только определить исправность диода, но и ориентировочно узнать, из какого материала и по какой технологии он изготовлен. Определить это можно по величине Vf.

Возможно, после прочтения данной методики у вас появится вопрос: "А как же проверить диодный мост?" На самом деле, очень просто. Об этом я уже рассказывал здесь.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

How to test a Schottky diode with a multimeter?

Due to the speedwork, Schottky diodes are often used in the pulse stabilizers, as well as in the PC power supplies rectifiers. The check for the Schottky diode operability does not differ much from the verification of the common diode, it is carried out in a same way. The only moment that is needed to take into account, that the Schottky diodes, which are used in a high quality powerunits, are often met doubled in a single case and have a joint cathode. So, today we will tell how to check the Schottky diode with a multimeter and detect all the defects?

How to check a Schottky diode with a multimeter?

For clarity, we will conduct a small test of the Schottky diode SBL3045PT. This diode is from the PC power supply, estimated by the manufacturer up to 45 V, 30 A. (i.e., 15 A for each diode).




It is necessary to take one moment into consideration, when using dual-type diodes in rectifiers – that the manufacturer often indicates the current for the assembly as a whole, and not for each diode in the assembly.

A schematic test of a dual Schottky diode with a joint cathode is shown below. We can see that each of the two diodes must be checked in turn.

Vividly shown how to test the Schottky diode with a multimeter?

Important! When checking the diode, it is possible and important to find defects not only breakage or breakdown. It is necessary to try to take into account such an unpleasant defect as a small “leak”.

If we performed a check with a multimeter’s check mode “diode” and it  showed quite a working element, but the leak is being suspected, then it is necessary to try measure the reverse resistance of the diode, having previously switched on the multimeter’s mode ohmmeter. On a range of “20 kOhm” the multimeter should display the reverse resistance of the diode as infinitely large. But if the tester shows a little resistance, for example, about 2-3 kOhm, then it is necessary to apply to such a diode with a big suspicion and is better to replace it immediately with a new one.

One of the biggest drawbacks of Schottky diodes is that they are out of order at once if exceeded the permissible voltage. Considering all the moments of independent repair of static power supply units, in case of defective diodes detection and after replacing them, all power transistors need to be checked immediately for operability.

VK

Facebook

Twitter

Odnoklassniki

comments powered by HyperComments

Как проверить диод мультиметром без выпаивания

Диод – одна из самых распространенных радиодеталей в современной электротехнике. Без нее невозможно собрать ни один электрический прибор. Он используется в производстве и электрических чайников и сложнейших аппаратов МРТ. Встает вопрос, как проверить диод? Это можно сделать самым обычным цифровым мультиметром, которые есть у любого радиолюбителя. Проверка для разных типов диодов отличается друг от друга и имеет некоторые характерные особенности, которые зависят от строения, назначения, типа, параметров работы и других свойств конкретного диода.

Для этого был разработан специальный режим, на котором осуществляется проверка диода. Именно таким образом проверяется его работоспособность, состояние, соответствие техническим характеристикам. При появлении на экране измерительного прибора появится напряжение в промежутке между 0,6-0,7 В, значит радиодеталь исправна. В статье подробно описан весь процесс проверки диода, порядок действия, все особенности и разных типов. В данном материале содержатся несколько видеороликов и подробный практический материал в заключении.

Проверка диода.

Проверка диода.

Тестирование обычного диода, используя аналоговый мультиметр.

Чтобы проверить обычный Кремниевый диод, используя аналоговый мультиметр, поместите селектор мультиметра в позицию низкого сопротивления (1K). Соедините положительный вывод мультиметра к аноду диода и отрицательный вывод мультиметра к катоду диода. Если мультиметр показывает чтение низкого сопротивления, мы можем предположить, что диод исправен. Этот — тест для того, чтобы проверить прямосмещенный режим диода.

Теперь поместите селектор мультиметра в позицию высокого сопротивления (100K).  Соедините положительный вывод мультиметра к катоду диода и отрицательный вывод к аноду диода. Если мультиметр показывает бесконечное чтение, мы можем предположить, что диод исправен. Этот — тест для того, чтобы проверить обратный режим блокирования диода. Мультиметр показывает бесконечное или очень высокое сопротивление, потому что у обратно-смещенного диода есть очень высокое сопротивление (обычно в диапазоне сотен Омов K).

Диод и светодиод.

Диод и светодиод.

Тестирование Диода Зенера

Прямые характеристики Диода Зенера подобны обычному диоду. Так методы, используемые для того, чтобы протестировать вперед проводящий режим любого обычного диода, также применимо к Диоду Зенера . Но в обратном режиме, у напряжения обратного пробоя есть большое значение, и это должно быть в частности протестировано. Например, 5.3-вольтовый Диод Зенера должен начать проводить только, когда примененное обратное напряжение просто превышает 5.3V. Режим обратного смещения Диода Зенера может быть легко протестирован при помощи схемы, данной ниже. Сопротивление R1 может обычно быть 100 Омов.

Мультиметр должен быть в режиме напряжения. Теперь медленно увеличивайте производство переменного источника питания и одновременно наблюдайте напряжение, показанное в мультиметре. Дисплей мультиметра увеличивается вместе с увеличением напряжения источника питания до напряжения пробоя. Кроме того показания мультиметра остается неизменным несмотря на напряжение источника питания. Это вызвано тем, что Диод Зенера находится теперь в области пробоя, и напряжение через него останется постоянным независимо от увеличения напряжения питания, и это постоянное напряжение будет равно напряжению пробоя.

Как проверить диод мультиметром?

Если показание мультиметра  равно напряжению пробоя, определенному производителем, мы можем предположить, что Диод Зенера исправен. При выполнении этого теста не забудьте не превышать входное напряжение возбуждения к точке, которая вынуждает Диод Зенера рассеять больше питания. Обычно оно не должно превышать  больше, чем 10mA

Особенности диодов

Стандартный диод представляет собой компонент электросети и выступает в роли полупроводника с p-n переходом. Его строение позволяет пропускать ток по цепи только в одном направлении — от анода к катоду (разные концы детали). Для этого нужно подать на анод «+», а на катод – «-». Из-за такой особенности изделия, при подозрении на предмет поломки, его можно проверить тестером или мультиметром.

Различные виды диодов.

Различные виды диодов.

На сегодняшний день в радиоэлектронике существует несколько видов диодов: Виды диодов:

  • светодиод. При прохождении электрического тока через такой элемент он начинает светиться в результате трансформации энергии в видимое свечение;
  • защитный или обычный диод. Такие элементы в электросети выполняют роль супрессора или ограничителя напряжения. Одной из разновидностей данного элемента является диод Шоттки. Его еще называют как диод с барьером Шоттки. Такой элемент при прямом включении дает малое падение напряжения. В Шоттки вместо p-n перехода применяется переход металл-полупроводник.

Вот небольшая подборка, составленная из конкретных диодов и соответствующих им величин Vf, которые были получены при их тестировании мультиметром. Все диоды были предварительно проверены на исправность.

Подборка замеров диодов

Таблица замеров характеристик диодов с помощью мультимера.

Если обычные детали и светодиоды используются в превалирующем большинстве электроприборов, то Шоттки – преимущественно в качественных блоках питания (например, для таких приборов, как компьютеры). Стоит отметить, что проверка обычного диода и Шоттки практически ни чем особым не отличается, так как проводится по одному и тому же принципу. Поэтому не стоит беспокоиться по данному вопросу, ведь принцип работы и Шоттки, и обычных диодов идентичен.

Обратите внимание! Здесь только стоит отметить, что Шоттки в большинстве случаев встречаются сдвоенными, размещаясь в общем корпусе. При этом они имеют общий катод. В такой ситуации можно эти детали не выпаивать, а проверить «на месте».

Диод Шоттки

Являясь компонентом электронной схемы, такие полупроводниковые элементы довольно часто выходят из строя. Самыми распространенными причинами выхода их из строя бывают:

  • превышение максимально допустимого уровня прямого тока;
  • превышение обратного напряжения;
  • некачественная деталь;
  • нарушение правил эксплуатации прибора, установленных производителем.

При этом вне зависимости от причины потери работоспособности выход из строя может быть непосредственно обусловлен либо «пробоем», либо коротким замыканием. В любом случае, если имеется предположение о выходе электросети из строя в зоне полупроводника, необходимо провести его диагностику с помощью специального прибора – мультиметра. Только для проведения таких манипуляций необходимо знать, как проверить диод с его помощью правильно.

Интересное по теме: Как используются фотореле для уличного освещения.

Что такое мультиметр

Мультиметр является универсальным прибором, который выполняет ряд функций:

  • измеряет напряжение;
  • определяет сопротивление;
  • проверяет провода на предмет наличия обрывов.

С помощью этого прибора даже можно определить пригодность батарейки.

Проверка светодиодов в лампе.

Проверка светодиодов в лампе.

Как проверить диод

После того, как мы разобрались с полупроводниками электрической схемы и предназначением прибора, можно ответить на вопрос «как проверить диод на исправность?».
Вся суть проверки диодов мультиметром заключается в их односторонней пропускной способности электрического тока. При соблюдении этого правила элемент электрической схемы считается функционирующим правильно и без сбоев. Обычные диоды и Шоттки можно спокойно проверить с помощью данного прибора. Чтобы проверить этот полупроводниковый элемент мультиметром, необходимо проделать следующие манипуляции:

  • необходимо удостовериться, что на вашем мультиметре имеется функция проверки диодов;
  • при наличии такой функции подключаем щупы прибора к той стороне полупроводника, с которой будет осуществляться «прозвон». Если данная функция отсутствует, тогда переводим прибор с помощью переключателя на значение 1кОМ. Также следует выбрать режим для измерения сопротивления;
  • красный провод измерительного устройства необходимо подключить к анодному концу, а черный – к катодному;
  • после этого нужно наблюдать за изменениями прямого сопротивления полупроводника;
  • делаем выводы о имеющемся или отсутствующем напряжении

После этого прибор можно переключить, чтобы проверить на предмет утечки или высокого замыкания. Для этого необходимо поменять места вывода диода. В таком состоянии также необходимо провести оценку полученных значений прибора.

Материал в тему: устройство подстроечного резистора.

Как проверить диодный мост

Иногда имеется ситуация, когда нужно проверить на работоспособность диодный мост. Он имеет вид сборки, состоящей из четырех полупроводников. Они соединяются таким образом, чтобы переменное напряжение, подаваемое к двум из четырех спаянных элементов, переходило в постоянное. Последнее снимается с двух других выводов. В результате происходит выпрямление переменного напряжения и перевод его в постоянное.

По сути, принцип проверки в этой ситуации остается таким же, как было описано выше. Единственной особенностью тут является определение, к какому выводу будет подключен измерительный прибор. Здесь имеется четыре варианта подключения, которые следует «прозвонить»:

  • выводы 1 – 2;
  • выводы 2 – 3;
  • выводы 1 – 4;
  • выводы 4 – 3;

При проверке диодов (обычного и Шоттки) с помощью мультиметра, вы получите определенный результат. Теперь нужно понять, что он может означать. К признакам, которые свидетельствуют в пользу исправности полупроводника, относятся следующие моменты:

  1. При подключении детали электросхемы к прибору последний будет выдавать величину имеющегося прямого напряжения в этом элементе;
  2. Разные типы диодов обладают различным уровнем напряжения, по которому они и отличаются. Например, для германиевых изделий этот параметр составит 0,3-0,7 вольт
  3. При подключении обратным способом (щуп прибора к аноду изделия) будет регистрироваться ноль.

Проверив каждый выход, вы получите четыре результата. Полученные показатели следует оценивать по тому же принципу, что и для отдельного полупроводника.

Материал в тему: Что такое кондесатор

Обратная проверка

Если эти два показателя соблюдаются, то полупроводник работает адекватно и причина поломки не в нем. А вот если хотя бы одни из параметров не соответствует, то элемент признается негодным и подлежит замене. Кроме этого следует учитывать, что возможна не поломка, а «утечка». Этот неприятный дефект может проявиться при длительной эксплуатации прибора или некачественной сборке.

Как проверить диод мультиметром?

При наличии короткого замыкания или утечки, полученное сопротивление будет довольно низким. Причем вывод необходимо делать, основываясь на виде полупроводника. Для германиевых элементов этот показатель в данной ситуации будет иметь диапазон от 100 килоом до 1 мегаом, для кремниевых — тысячи мегаом. Для выпрямительных полупроводников данный показатель будет в разы больше.

Как видим, своими силами не так уж и сложно провести оценку работоспособности полупроводников в любом электроприборе. Вышеописанный принцип подходит для проверки диодных элементов различных типов и видов. Главное в этой ситуации правильно подключить измерительный прибор к полупроводнику и проанализировать полученные результаты.

Два диода Шоттки.

Два диода Шоттки.

Проверка работоспособности диода, светодиода, стабилитрона.

  • Устанавливаем прибор в режим прозвонки, если такого режима нет, то в режим измерения сопротивления 1кОм;
  • Убеждаемся, что щупы прибора подключены в нужные нам гнезда мультиметра;
  • Провод красного цвета подсоединяется к аноду, а провод черного цвета — к катоду;
  • Производим измерение. В режиме прозвонки, при подключении диода прибор показывает падение напряжения от 200 до 400 мВ для германиевых диодов, от 500 до 700 мВ для кремниевых. При измерении сопротивления прибор будет показывать сопротивление диода. К примеру, для германиевых элементов сопротивление составляет от 100 килоом до 1 магаома, для элементов выполненных из кремния этот показатель равен 1000 мегаом. Если проверяется выпрямительный полупроводник, то значение еще более высокое. Это обязательно нужно учитывать, чтобы не допустить ошибку при определении результатов;
  • Меняем местами красный и черный щуп прибора;
  • Производим измерение. Если диод подключить в обратном направлении, то прибор будет показывать единицу «1», то есть величина сопротивления или напряжения утечки бесконечно большая;
  • Нужно помнить, что может быть вовсе не поломка, а утечка. Этот вариант возможен в двух случаях, если прибор долго находился в эксплуатации или же сборка его была выполнена не качественно. Если имеется короткое замыкание или утечка, то прибор покажет низкое сопротивление. Причем при определении результата нужно учитывать вид полупроводника.
  • Делаем выводы о работоспособности элемента.

Если все показатели соблюдены, то можно смело сказать, что он работает правильно и исправен. А вот если хотя бы один параметр не верный, то это свидетельствует о том, что элемент нужно заменить.

Проверка диода.

Проверка диода.

Заключение

В данной статье описаны главные этапы проверки диода мультиметром. Более подробную информацию можно узнать из статьи Как проверять мультиметром радиодетали.  В нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессиональных электронщиков. Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vk.com/electroinfonet. В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию:

www.radioschema.ru

www.ledsovet.ru

www.electrongrad.ru

www.svetilnik.info

Предыдущая

ПрактикаПроверка реле при помощи мультиметра

Следующая

ПрактикаКак проверить стабилитрон на работоспособность

Тестирование диода Шоттки и его применение

Тестирование диодов Шоттки и его применение

Диоды Шоттки

Диод Шоттки или барьерный выпрямитель Шоттки предназначен для использования в высокоэффективных выпрямителях, необходимых для приложений . , таких как схема импульсного источника питания (SMPS), импульсный регулятор и т. Д. Если вы наблюдаете какие-либо электронные принципиальные схемы и схемы, символ выпрямителя Шоттки выглядит точно так же, как обычный диод.

Даже внешний вид, форма и дизайн как у обычного диода. Основное различие между обычным диодом и диодом Шоттки - это номер детали. Из-за той же перспективы многие электронные ремонтники считают, что измерение диодов Шоттки - это то же самое, что , тестирование нормального диода. Если для проверки на диоде Шоттки вы используете обычный метод проверки диодов, велика вероятность, что вы не решите проблему.

В этой статье я покажу вам основной правильный метод тестирования диода Шоттки, чтобы вы больше не путались.Используя книгу полупроводниковых данных и с помощью поисковых систем, вы легко узнаете, является ли проверяемый вами диод Шоттки, нормальным диодом, сверхбыстрым или даже демпфирующим диодом. В электронном ремонте вы не должны угадывать, что это за компонент, просто найдите данные и подтвердите их, чтобы вы были на 100% уверены, что это лучший способ проверить это.

После того, как вы подтвердите, что диод, который вы собираетесь тестировать, является диодом Шоттки, вы должны использовать правильный способ его измерения.Используя аналоговый мультиметр, установите его на диапазон 10 кОм, поместите красный зонд на катод, а черный зонд на анод. Вы должны увидеть указатель в полном масштабе. Теперь поменяйте местами зонд, и вы получите показания утечки. Другими словами, указатель немного сместится вверх. Это хорошая характеристика диода Шоттки, когда вы получаете этот тип чтения. Однако если вы тестируете нормальный диод и обнаруживаете, что он имеет два показания, то считается, что диод неисправен и нуждается в замене.

Замкнутый диод барьеров Шоттки покажет два показания полной шкалы, зарегистрированные на

метр панели. Предполагая, что если электронный мастер по ремонту не знает, как проверить диод Шоттки, он или она могут подумать, что диод зарегистрировал некоторое значение утечки и заменил его. Диод Шоттки нелегко достать у местного электронного дистрибьютора.

Поиск замены диода Шоттки займет у вас время, и нет необходимости, если вы знаете, как это проверить.Электронный ремонтник может просто заменить «нормальный диод» в качестве замены и надеяться, что он будет работать. Ну, оборудование все равно не будет работать, потому что вы заменили рабочий диод (диод Шоттки) на другой хороший нормальный диод! Фактическая ошибка все еще там и не диод Шоттки.

Иногда замена Шоттки нормальным диодом может привести к нестабильной работе оборудования, особенно в чувствительной цепи. Лучше всего заменить оригинальным номером детали или спецификацией, которая имеет более высокое напряжение и ток, чем та же спецификация, что и у оригинального диода.Типичные номера деталей для диода Шоттки: 1N5818,1N5819, 1N5820 и SB530. Обратитесь к вашей любимой книге по замене полупроводников для определения типа данных и узнайте спецификацию этих номеров деталей. Если он у вас есть, попробуйте проверить его с помощью аналогового измерителя, и вы будете удивлены, что есть два показания, но не короткое показание.

Нажмите здесь, чтобы получить мою БЕСПЛАТНУЮ электронную книгу и другие качественные электронные статьи по ремонту прямо сейчас!


,

Как работают диоды Шоттки | ОРЕЛ

Как и другие диоды, диод Шоттки контролирует направление протекания тока в цепи. Эти устройства действуют как улицы с односторонним движением в мире электроники, пропуская ток только от анода к катоду. Однако, в отличие от стандартных диодов, диод Шоттки известен своим низким прямым напряжением и возможностью быстрого переключения. Это делает их идеальным выбором для радиочастотных применений и любых устройств с низкими требованиями к напряжению. Существует множество вариантов использования диода Шоттки, в том числе:

  • Мощность выпрямления.Диоды Шоттки могут использоваться в приложениях большой мощности благодаря низкому падению прямого напряжения. Эти диоды будут тратить меньше энергии и могут уменьшить размер вашего радиатора.
  • Несколько источников питания. Диоды Шоттки также могут помочь разделить питание при установке с двумя источниками питания, например, при питании от сети и аккумулятора.
  • Солнечные батареи. Диоды Шоттки могут помочь максимизировать эффективность солнечных элементов с их низким падением прямого напряжения. Они также помогают защитить элемент от обратных зарядов.
  • Зажим. Диоды Шоттки также могут использоваться в качестве зажима в транзисторной схеме, например в логических схемах 74LS или 74S.

anode-cathode

( Источник изображения )

Диод Шоттки

Преимущества и недостатки

Одним из основных преимуществ использования диода Шоттки над обычным диодом является их низкое прямое падение напряжения. Это позволяет диоду Шоттки потреблять меньше напряжения, чем стандартный диод, используя только 0.3-0,4 В через его соединения. На графике ниже вы можете видеть, что прямое падение напряжения около 0,3 В начинает значительно увеличивать ток в диоде Шоттки. Это увеличение тока не будет действовать до 0,6 В для стандартного диода.

Schottky-diode-forward-voltage-vs-current-chart

( Источник изображения )

На рисунках ниже у нас есть две схемы, чтобы проиллюстрировать преимущества более низкого прямого падения напряжения. Схема слева содержит обычный диод, справа - диод Шоттки.Оба питаются от источника постоянного тока 2 В.

Schottky-diode-circuit

( Источник изображения )

Обычный диод потребляет 0,7 В, оставляя только 1,3 В для питания нагрузки. При более низком падении прямого напряжения диод Шоттки потребляет всего 0,3 В, оставляя 1,7 В для питания нагрузки. Если бы нашей нагрузке потребовалось 1,5 В, то для работы подойдет только диод Шоттки.

Другие преимущества использования диода Шоттки перед обычным:

  • Более быстрое время восстановления .Небольшое количество заряда, хранящегося в диоде Шоттки, делает его идеальным для высокоскоростного переключения.
  • Меньше шума . Диод Шоттки будет производить меньше нежелательного шума, чем ваш обычный диод p-n-перехода.
  • Лучшая производительность . Диод Шоттки будет потреблять меньше энергии и может легко соответствовать требованиям применения при низком напряжении.

Есть некоторые недостатки, о которых следует помнить в отношении диодов Шоттки. Диод Шоттки с обратным смещением будет испытывать более высокий уровень обратного тока, чем традиционный диод.Это приведет к большей утечке тока при подключении в обратном направлении.

Диоды Шоттки

также имеют более низкое максимальное обратное напряжение, чем стандартные диоды, обычно 50 В или менее. Как только это значение будет превышено, диод Шоттки сломается и начнет проводить большое количество тока в обратном направлении. Однако даже до достижения этого обратного значения диод Шоттки все равно будет пропускать небольшое количество тока, как любой другой диод.

Как работает диод Шоттки

Типичный диод объединяет полупроводники p-типа и n-типа для образования p-n-перехода.В диоде Шоттки металл заменяет полупроводник p-типа. Этот металл может варьироваться от платины до вольфрама, молибдена, золота и т. Д.

Когда металл соединяется с полупроводником n-типа, образуется м-с переход. Этот узел называется барьером Шоттки. Поведение барьера Шоттки будет отличаться в зависимости от того, находится ли диод в несмещенном, прямом или обратном смещении.

schotkydiode

( Источник изображения )

Беспристрастное государство

В несмещенном состоянии свободные электроны будут перемещаться из полупроводника n-типа в металл для установления баланса.Этот поток электронов создал барьер Шоттки, где встречаются отрицательные и положительные ионы. Свободным электронам для преодоления этого барьера потребуется больше энергии, чем встроенное напряжение.

unbiased-state

( Источник изображения )

Состояние смещения вперед

Подсоединение положительного полюса батареи к металлическому, а отрицательного - к полупроводнику n-типа создаст прямое смещение. В этом состоянии электроны могут пересекать переход от n-типа к металлу, если приложенное напряжение больше 0.2 вольт. Это приводит к потоку тока, который типичен для большинства диодов.

forwardbiasedschottkydiode

( Источник изображения )

Обратно смещенное состояние

Подсоединение отрицательной клеммы батареи к металлическому и положительной клеммы к полупроводнику n-типа создаст состояние с обратным смещением. Это состояние расширяет барьер Шоттки и предотвращает протекание электрического тока. Однако, если напряжение обратного смещения продолжает увеличиваться, это может в конечном итоге разрушить барьер.Это позволит току течь в обратном направлении и может повредить компонент.

reversebiasedschottkydiode

( Источник изображения )

Диод Шоттки Производство и параметры

Существует множество способов изготовления диода Шоттки. Простейшим является соединение металлического провода с полупроводниковой поверхностью, называемой точечным контактом. Некоторые диоды Шоттки все еще производятся с использованием этого метода, но он не известен своей надежностью.

reversebiasedschottkydiode

( Источник изображения )

Наиболее популярным методом является использование вакуума для нанесения металла на поверхность полупроводника. Этот метод представляет проблему разрушения металлических кромок из-за воздействия электрических полей вокруг полупроводниковой пластины. Чтобы исправить это, производители защитят полупроводниковую пластину с помощью оксидного защитного кольца. Добавление этого защитного кольца помогает улучшить порог обратного пробоя и предотвращает физическое разрушение соединения.

diode-schottky-structure-guard-ring-technology

( Источник изображения )

Диод Шоттки Параметры

Ниже вы найдете список параметров, которые следует учитывать при выборе диода Шоттки для вашего следующего проекта электроники:

diode-schottky-structure-guard-ring-technology

Примеры диодов Шоттки

Это помогает увидеть, как эти параметры обычно перечислены на веб-сайте производителя или в таблице данных. Вот два примера:

Диод Шоттки 1N5711 - это сверхбыстрый переключающий диод с высоким обратным пробоем, низким падением прямого напряжения и защитным кольцом для защиты переходов.

diode-schottky-structure-guard-ring-technology

Диод Шоттки 1N5828 - это диод с шипами, используемый для выпрямления энергии.

diode-schottky-structure-guard-ring-technology

Control the Flow

Планируете ли вы работать с радиочастотным или энергетическим приложением, которое требует работы при низком напряжении? Диоды Шоттки - путь! Эти диоды известны своим низким падением прямого напряжения и быстрой скоростью переключения. Независимо от того, используются ли они в солнечных элементах или для выпрямления энергии, вы не сможете справиться с низким падением напряжения 0,3 В и повышенной эффективностью.Autodesk EAGLE уже включает в себя множество бесплатных библиотек диодов Шоттки, готовых к использованию. Не нужно делать самостоятельно. Скачайте Autodesk EAGLE бесплатно сегодня!

,Диод Шоттки
- Характеристики, параметры и применения Это двухполюсное полупроводниковое устройство, которое пропускает ток только в одном направлении от анода к катоду (+ к -) и блокирует ток в обратном направлении, то есть от катода к аноду. Причина этого в том, что он имеет ок.Нулевое сопротивление в прямом направлении, а бесконечное сопротивление в обратном направлении. Существует много типов диодов, каждый со своим уникальным свойством и приложениями. Мы уже узнали о стабилитронах и их работе, в этой статье мы узнаем о другом интересном типе диодов Schottky Diode и о том, как его можно использовать в наших схемах.

диод Шоттки (названный в честь немецкого физика Вальтера Шоттки) представляет собой другой тип полупроводникового диода, но вместо PN-перехода диод Шоттки имеет металлическое полупроводниковое соединение и уменьшает емкость и увеличивает скорость переключения диода Шоттки. и это отличает его от других диодов.Диод Шоттки также имеет другие названия, такие как поверхностный барьерный диод , барьерный диод Шоттки, горячий носитель или диод с горячими электронами .

Диод Шоттки Символ

Символ диода Шоттки основан на общем символе диода, но вместо прямой линии он имеет S-образную структуру на отрицательном конце диода, как показано ниже. Этот условный символ можно легко использовать для отличия диода Шоттки от других диодов при считывании принципиальной схемы.На протяжении всей статьи мы будем сравнивать диод Шоттки с обычным диодом для лучшего понимания.

Schottky Diode Generic Diode Pinout

Даже по внешнему виду компонента диод Шоттки выглядит аналогично обычному диоду, и зачастую бывает трудно определить разницу, не считывая номер детали на нем. Но в большинстве случаев диод Шоттки будет казаться немного громоздким, чем обычные диоды, но это не всегда так. Рисунок с выводом диода Шоттки показан ниже.

Generic Diode Pinout

Что делает диод Шоттки особенным?

Как обсуждалось ранее, диод Шоттки выглядит и работает очень похоже на обычный диод, но уникальной характеристикой диода Шоттки является его с очень низким падением напряжения и с высокой скоростью переключения . Чтобы лучше это понять, давайте подключим диод Шоттки и общий диод к идентичной схеме и проверим, как она работает.

Circuit using Schottky and Generic Diode

На приведенных выше изображениях у нас есть две схемы, одна для диода Шоттки, а другая - для типичного диода с PN-переходом.Эти схемы будут использоваться для дифференциации падений напряжения на обоих диодах. Таким образом, левая цепь предназначена для диода Шоттки, а правая - для типичного диода с PN-переходом. Оба диода питаются от 5В. Когда ток пропускается с обоих диодов, диод Шоттки имеет только падение напряжения на 0,3 В и оставляет 4,7 Вольт для нагрузки, с другой стороны, типичный диод с PN-переходом имеет падение напряжения 0,7 В и оставляет 4,3 В для напряжения. нагрузить. Таким образом, диод Шоттки имеет на меньшее падение напряжения, чем обычный диод с PN-переходом .Кроме падения напряжения диод Шоттки также имеет некоторые другие преимущества на типичном диоде с PN-переходами, таком как диод Шоттки, имеет более высокую скорость переключения, меньше шума и лучшую производительность , чем обычный диод с PN-переходом.

Недостатки диода Шоттки

Если диод Шоттки имеет очень низкое падение напряжения и высокую скорость переключения, предлагая лучшую производительность, то зачем нам вообще нужны обычные P-N-переходные диоды? Почему мы просто не используем диод Шоттки для всех схем?

Хотя это правда, что диоды Шоттки лучше, чем диоды с P-N-переходом, и он постепенно становится более предпочтительным, чем диоды с P-N-переходами.Двумя основными недостатками диода Шоттки являются его низкое обратное пробивное напряжение и высокий обратный ток утечки по сравнению с обычным диодом. Это делает его непригодным для применения при переключении под высоким напряжением. Также диоды Шоттки сравнительно на дороже , чем обычные выпрямительные диоды.

диод Шоттки против выпрямительного диода

Краткое сравнение между PN-диодом и диодом Шоттки приведено в таблице ниже:

PN- Соединительный диод Диод Шоттки
Generic Diode Pinout Schottky Diode
PN-переходный диод - это биполярное устройство . означает, что проводимость тока происходит как из-за несущественных, так и из основных носителей заряда. В отличие от PN-переходного диода, диод Шоттки представляет собой униполярное устройство . означает, что проводимость тока происходит только благодаря большинству носителей заряда.
PN-Соединительный диод имеет переход Semiconductor-Semiconductor. В то время как диод Шоттки имеет переход металл-полупроводник.
PN-Соединительный диод имеет большое падение напряжения . Диод Шоттки имеет небольшое падение напряжения .
Высокая О государственных потерях. Низкий О государственных потерях.
Низкая скорость переключения. Быстрая скорость переключения.
Высокое напряжение включения (0,7 В) Низкое напряжение включения (0,2 вольт)
Высокое обратное напряжение блокировки Низкое обратное напряжение блокировки
Низкий обратный ток Высокий обратный ток

Структура диода Шоттки

диоды Шоттки построены с использованием соединения металл-полупроводник , как показано на рисунке ниже.Диоды Шоттки имеют соединение металла на одной стороне перехода и легированный кремний на другой стороне, поэтому диод Шоттки не имеет обедненного слоя . Благодаря этому свойству, диоды Шоттки известны как униполярные устройства, в отличие от типичных диодов с PN-переходами, которые являются биполярными устройствами.

Structure of Schottky Diode

Базовая структура диода Шоттки показана на изображении выше. Как вы можете видеть на изображении, диод Шоттки имеет соединение металла с одной стороны, которое может варьироваться от платины до вольфрама, молибдена, золота и т. Д.и полупроводник N-типа на другой стороне. Когда соединение металла и полупроводник N-типа объединяются, они создают переход металл-полупроводник. Этот узел известен как барьер Шоттки . Ширина барьера Шоттки зависит от типа металлических и полупроводниковых материалов, которые используются в формировании соединения.

Барьер Шоттки работает по-разному в беспристрастном, прямом или обратном смещении. В состоянии прямого смещения , когда положительный вывод батареи соединен с металлом, а отрицательный вывод соединен с полупроводником n-типа, диод Шоттки допускает протекание тока.Но в состоянии обратного смещения , когда положительный вывод батареи соединен с полупроводником n-типа, а отрицательный вывод соединен с металлом, диод Шоттки блокирует протекание тока. Однако, если напряжение с обратным смещением увеличится выше определенного уровня, оно сломает барьер , и ток начнет течь в обратном направлении, и это может повредить компоненты, подключенные к диоду Шоттки.

Диод Шоттки V-I Характеристики

Одной важной характеристикой, которую следует учитывать при выборе диода, является график прямого напряжения (V) в зависимости от прямого тока (I).График VI самых популярных диодов Шоттки 1N5817, 1N5818 и 1N5819 показан ниже

Schottky Diode V-I Characteristics

В-I характеристики диода Шоттки очень похожи на типичные диоды PN-перехода. Низкое падение напряжения по сравнению с обычным диодом с PN-переходами позволяет диоду Шоттки потреблять меньше напряжения, чем обычный диод. Из приведенного выше графика видно, что 1N517 имеет наименьшее прямое падение напряжения по сравнению с двумя другими, также можно отметить, что падение напряжения увеличивается с увеличением тока через диод.Даже для 1N517 при максимальном токе 30А падение напряжения на нем может достигать 2В. Следовательно, эти диоды обычно используются в слаботочных приложениях.

Параметры, которые следует учитывать при выборе диода Шоттки

Каждый инженер-конструктор должен выбрать правильный диод Шоттки в соответствии с необходимостью его применения. Для выпрямительных конструкций потребуются диоды высокого напряжения, низкого / среднего тока и низкой частоты.Для коммутационных конструкций номинальная частота диода должна быть высокой.

Ниже перечислены некоторые общие и важные параметры для диода, которые следует иметь в виду:

Падение прямого напряжения: Падение напряжения для включения диода прямого смещения является падением прямого напряжения. Это зависит от разных диодов. Для диода Шоттки обычно предполагается, что напряжение включения составляет около 0,2 В.

Напряжение обратного пробоя: Конкретное значение напряжения обратного смещения, после которого диод выходит из строя и начинает проводить в обратном направлении, называется напряжением обратного пробоя.Обратное напряжение пробоя для диода Шоттки составляет около 50 вольт.

Время обратного восстановления: Это время, необходимое для переключения диода из прямого состояния или из состояния «ВКЛ» в обратное состояние «ВЫКЛ». Наиболее важным различием между типичным диодом PN-перехода и диодом Шоттки является обратное время восстановления. В типичном диодном PN-переходе время обратного восстановления может варьироваться от нескольких микросекунд до 100 наносекунд. Диоды Шоттки не имеют времени восстановления, потому что диод Шоттки не имеет области истощения на стыке.

Ток обратной утечки: Ток, проводимый от полупроводникового устройства в обратном смещении, является током обратной утечки. В диоде Шоттки повышение температуры значительно увеличит ток обратной утечки.

Применение диода Шоттки

Диоды Шоттки

широко применяются в электронной промышленности благодаря своим уникальным свойствам. Некоторые из приложений следующие:

1.Цепи фиксации / ограничения напряжения

Контуры клипсатора и зажима обычно используются в приложениях для формирования волн. Низкое падение напряжения делает диод Шоттки полезным в качестве зажимного диода.

2. Защита от обратного тока и разряда

Как мы знаем, диод Шоттки также называется блокирующим диодом , потому что он блокирует протекание тока в обратном направлении; может использоваться как защита от разряда.Например, в Emergency Flash Light используется диод Шоттки между суперконденсатором и двигателем постоянного тока, чтобы предотвратить разрядку суперконденсатора через двигатель постоянного тока.

3. Схемы выборки и хранения

Диод Шоттки с прямым смещением

не имеет неосновных носителей заряда, и благодаря этому они могут переключаться быстрее, чем обычные диоды с PN-переходом. Таким образом, диоды Шоттки используются потому, что они имеют меньшее время перехода от образца к этапу удержания, и это приводит к более точной выборке на выходе.

4. Силовой выпрямитель

Диоды Шоттки

имеют высокую плотность тока, а низкое прямое падение напряжения означает, что расходуется меньше энергии, чем у обычного PN-переходного диода, и это делает диоды Шоттки более подходящими для выпрямителей мощности.

Далее вы можете найти практическую реализацию Диода во многих цепях, перейдя по ссылке.

,
диод Шоттки - определение, символ, работа и применение

Шоттки определение диода

Шоттки диод является металлическим полупроводниковым переходным диодом, который имеет меньше прямое падение напряжения, чем диод P-N и может быть используется в высокоскоростных коммутационных приложениях.

Что такое диод шоттки?

В нормальный п-н соединительный диод, р-типа полупроводник и n-тип полупроводник используются для формирования р-н узел.Когда полупроводник p-типа соединен с полупроводник n-типа, соединение P образуется между P-типом и полупроводник N-типа. Этот узел известен как P-N узел.

В диод Шоттки, такие металлы как алюминий или платина заменяют полупроводник P-типа. Диод Шоттки назван в честь Немецкий физик Вальтер Х.Шоттки.

Шоттки диод также известен как барьерный диод Шоттки, поверхностный барьер диод, основное несущее устройство, диод с горячим электроном или горячий несущий диод. Диоды Шоттки широко используются в радио частотные (RF) приложения.

Когда алюминий или платина соединена с полупроводником N-типа, соединение образуется между металлом и полупроводником N-типа.Этот переход известен как переход металл-полупроводник или M-S Junction. Соединение металл-полупроводник, образованное между металл и полупроводник n-типа создают барьер или истощение слой, известный как барьер Шоттки.

Шоттки диод может включаться и выключаться намного быстрее, чем диод p-n-перехода. Кроме того, диод Шоттки производит меньше нежелательных шумов, чем р-н соединительный диод.Эти две характеристики Шоттки диод делает его очень полезным при быстром переключении мощности схем.

Когда достаточно напряжение подается на диод шоттки, ток начинает течь в прямом направлении. Из-за этого ток протекает, небольшая потеря напряжения происходит на клеммах диода шоттки.Эта потеря напряжения известна как напряжение понижаться.

А кремниевый диод имеет падение напряжения от 0,6 до 0,7 вольт, в то время как Диод Шоттки имеет падение напряжения от 0,2 до 0,3 вольт. напряжение потеря или падение напряжения - это количество напряжения, потраченное на поворот на диоде.

В кремниевый диод, 0,6 до 0,7 вольт впустую, чтобы включить диод, тогда как у диода Шоттки 0.От 2 до 0,3 вольт теряется включить диод. Поэтому диод Шоттки потребляет меньше напряжения для включения.

напряжение, необходимое для включения диода Шоттки, такое же, как германиевого диода. Но германиевые диоды используются редко потому что скорость переключения германиевых диодов очень мала, как по сравнению с диодами шоттки.

Символ диод шоттки

Символ диода Шоттки показан на рисунке ниже. В диод шоттки, металл выступает в роли анода и n-типа полупроводник действует как катод.

Металл-полупроводник (M-S) перекресток

Металл-полупроводник (M-S) соединение представляет собой тип соединения, образованного между металлом и полупроводник n-типа, когда металл соединен с полупроводник n-типа.Соединение металл-полупроводник также иногда упоминается как соединение M-S.


переход металл-полупроводник может быть не выпрямленным или выпрямления. Неректификационный переход металл-полупроводник называется омическим контактом. Выпрямительный металл-полупроводник соединение называется неомическим контактом.

Что такое барьер Шоттки?

барьер Шоттки это истощение слой, образованный на стыке металла и n-типа полупроводник. Проще говоря, барьер Шоттки потенциал энергетический барьер, образованный на металле-полупроводнике узел.Электроны имеют чтобы преодолеть этот потенциальный энергетический барьер, чтобы течь через диод.

выпрямляющий переход металл-полупроводник образует выпрямляющий шоттки барьер. Этот выпрямляющий барьер Шоттки используется для создания Устройство, известное как диод Шоттки. Неректифицирующий переход металл-полупроводник образует не выпрямляющий шоттки барьер.

Один из наиболее важных характеристик барьера Шоттки является высота барьера Шоттки. Значение этой высоты барьера зависит от комбинации полупроводника и металла.

Высота барьера Шоттки омического контакта (не выпрямляющий барьер) очень низкий, тогда как высота барьера Шоттки Неомный контакт (выпрямляющий барьер) высокий.

В без ректификация барьер Шоттки, высота барьера не достаточно высока, чтобы формировать истощение область. Таким образом, область истощения незначительна или отсутствует в омический контактный диод.

вкл с другой стороны, в устранении барьера Шоттки, барьер Высота достаточно высока, чтобы сформировать область истощения.Так что область истощения присутствует в неомическом контактном диоде.

не выпрямительный переход металл-полупроводник (омический контакт) предлагает очень низкое сопротивление электрическому току, тогда как выпрямительный переход металл-полупроводник обеспечивает высокое сопротивление к электрическому току по сравнению с омическим контактом.

выпрямляющий барьер Шоттки образуется, когда металл находится в контакте с слегка легированный полупроводник, тогда как не выпрямляющий барьер образуется при контакте металла с сильно легированный полупроводник.

омический контакт имеет линейную вольт-амперную (I-V) кривую, тогда как неомический контакт имеет нелинейное напряжение тока (I-V) кривая.

Энергия полосовая диаграмма диода Шоттки

Диаграмма энергетической зоны полупроводника N-типа и металла показано на рисунке ниже.

Уровень вакуума определяется как уровень энергии электронов, которые находятся за пределами материала. рабочая функция определяется как энергия требуется переместить электрон с уровня Ферми (E F ) до уровня вакуума (E 0 ).

Работа работы различна для металла и полупроводника. рабочая функция металла больше, чем рабочая функция полупроводник. Следовательно, электроны в n-типе полупроводник имеют большую потенциальную энергию, чем электроны в металл.

Уровни энергии металла и полупроводника различны. Уровень Ферми на стороне полупроводника N-типа лежит выше металлическая сторона.

Мы знать, что электроны на более высоком энергетическом уровне имеют больше потенциальная энергия, чем электроны на более низком энергетическом уровне. Таким образом, электроны в полупроводнике N-типа имеют больше потенциальная энергия, чем электроны в металле.

диаграмма энергетической зоны металла и полупроводника n-типа после контакта показано на рисунке ниже.

Когда металл соединен с полупроводником n-типа, устройство создан известный как диод Шоттки. Встроенное напряжение (V bi ) Для диода Шоттки дается разница между работой функции металла и полупроводника n-типа.

Как диод шоттки работает?

беспристрастный диод шоттки

Когда металл соединен с полупроводником n-типа, проводимость зонные электроны (свободные электроны) в полупроводнике n-типа будет переходить от полупроводника n-типа к металлу, чтобы установить состояние равновесия.

Мы знать, что когда нейтральный атом теряет электрон, он становится положительным ионом аналогично когда нейтральный атом получает дополнительный электрон, он становится отрицательный ион.

проводимость зонные электроны или свободные электроны, которые пересекают соединение, обеспечат дополнительные электроны к атомам в металле. В результате атомы на металлическом соединении получают дополнительные электроны и атомы в n-боковом соединении теряют электроны.

атомы, которые теряют электроны на n-стороне соединения, станут положительные ионы, тогда как атомы, которые получают дополнительные электроны в металлическое соединение станет отрицательными ионами.Таким образом, положительный ионы создаются n-сторона перехода и отрицательные ионы создан на металлическом узле. Эти положительные и отрицательные ионы - не что иное, как область истощения.

С металл имеет море свободных электронов, ширина которых эти электроны движутся в металл ничтожно мал по сравнению с шириной внутри полупроводника n-типа.Так что встроенный потенциал или встроенное напряжение в основном присутствует внутри полупроводника n-типа. Встроенное напряжение барьер, видимый электронами зоны проводимости n-типа полупроводник при попытке перейти в металл.

К Чтобы преодолеть этот барьер, свободные электроны нуждаются в большей энергии чем встроенное напряжение. В объективном диоде Шоттки, только небольшое количество электронов будет течь из полупроводника n-типа к металлу.Встроенное напряжение предотвращает дальнейший поток электронов из полупроводниковой зоны проводимости в металл.

перенос свободных электронов из полупроводника n-типа в металл приводит к изгибу энергетической зоны вблизи контакта.

Вперед смещенный диод шоттки

Если положительный вывод батареи соединен с металлом и отрицательный вывод батареи подключен к полупроводник n-типа, диод Шоттки называется прямым предвзятым.

Когда прямое напряжение смещения подается на диод Шоттки, большое количество свободных электронов генерируется в n-типе полупроводник и металл. Однако свободные электроны в n-типе полупроводник и металл не могут пересечь переход, если приложенное напряжение больше 0,2 вольт.

Если приложенное напряжение больше 0.2 вольт, свободный электроны получают достаточно энергии и преодолевают встроенное напряжение области обеднения. В следствии, электрический ток начинает течь через диод Шоттки.

Если приложенное напряжение постоянно увеличивается, истощение область становится очень тонкой и, наконец, исчезает.

обратный смещение диод шоттки

Если отрицательный вывод батареи соединен с металлом и положительный вывод батареи подключен к полупроводник n-типа, диод Шоттки называется обратным предвзятым.

Когда напряжение обратного смещения прикладывается к диоду Шоттки, ширина истощения увеличивается. В результате электрический ток перестает течь. Однако небольшой ток утечки протекает из-за термически возбужденные электроны в металле.

Если напряжение обратного смещения непрерывно увеличивается, Электрический ток постепенно увеличивается из-за слабого барьера.

Если обратное напряжение смещения в значительной степени увеличивается, внезапный рост в электрический ток имеет место. Это внезапный рост электрического ток вызывает разрушение области истощения, которая может навсегда повредить устройство.

V-I характеристики диода Шоттки

Вольт-амперные характеристики по диоду Шоттки показано на рисунке ниже.Вертикальная линия внизу цифра представляет ток в диоде Шоттки и горизонтальная линия представляет напряжение, приложенное к диод шоттки.

В-я характеристики диода Шоттки практически аналогичны P-N переходной диод. Тем не менее, прямое падение напряжения Диод Шоттки очень низкий по сравнению с переходом P-N диод.

прямое падение напряжения на диоде Шоттки составляет от 0,2 до 0,3 вольт тогда как прямое падение напряжения на кремниевом диодном переходнике P-N от 0,6 до 0,7 вольт.

Если напряжение прямого смещения больше 0,2 или 0,3 вольт, электрический ток начинает течь через диод Шоттки.

В диод Шоттки, обратный ток насыщения происходит при очень низкое напряжение по сравнению с кремниевым диодом.

Разница между диодом Шоттки и P-N переходным диодом

основное различие между диодом Шоттки и диодом p-n-перехода выглядит следующим образом:

В диод Шоттки, свободные электроны несут большую часть электрического ток. Отверстия несут незначительный электрический ток. Так шоттки диод является однополярным устройством.В диодном переходе P-N оба свободны электроны и дырки нести электрический ток. Таким образом, диод P-N является биполярное устройство.

Напряжение обратного пробоя диода Шоттки очень мало по сравнению с диодом p-n перехода.

В диод Шоттки, область обеднения отсутствует или незначительна, тогда как в диоде с p-n-переходом присутствует область обеднения.

напряжение включения для диода Шоттки очень низкое по сравнению к p-n переходному диоду.

В диод Шоттки, электроны являются основными носителями в обоих металл и полупроводник. В диодном переходе P-N электроны большинство носителей в n-области и дыры являются большинством перевозчики в р-регионе.

Преимущества диод шоттки

Мы знать эту емкость это способность хранить электрический заряд.В П-Н соединительный диод, область истощения состоит из хранимых сборы. Таким образом, существует емкость. Эта емкость присутствует на стыке диода. Так это известно как емкость перехода.

В диод Шоттки, накопленные заряды или область истощения незначителен. Таким образом, диод Шоттки имеет очень низкую емкость.

  • Быстрая перемотка назад время восстановления

количество времени, необходимое для перехода диода из включенного состояния в Выключенное состояние называется обратным временем восстановления.

В для переключения из состояния ВКЛ (проводящий) в состояние ВЫКЛ (непроводящее) состояние, хранящиеся заряды в истощении область должна быть сначала разряжена или удалена перед диодом переключиться в выключенное (непроводящее) состояние.

Соединительный диод P-N не сразу переключается из включенного состояния в ВЫКЛЮЧЕНО, потому что требуется некоторое время для разряда или удаления хранятся заряды в области истощения.Однако в Шоттки диод, область истощения незначительна. Так что шотки диод немедленно переключится из состояния ВКЛ. в ВЫКЛ.

Мы знать, что область истощения незначительна у Шоттки диод. Таким образом, применение небольшого напряжения достаточно для производства большого ток.

  • Низкий форвард падение напряжения или низкое включение напряжения

Напряжение включения диода Шоттки очень мало по сравнению к соединительному диоду P-N.Напряжение включения для Шоттки диод составляет от 0,2 до 0,3 вольт, тогда как для P-N переходного диода От 0,6 до 0,7 вольт. Таким образом, небольшое напряжение достаточно, чтобы производить электрический ток в диод Шоттки.

  • Высокий эффективность
  • Шоттки диоды работают на высоких частотах.
  • Шоттки диод производит меньше нежелательных шумов, чем диод P-N.

Недостатки из диод шоттки

  • Большой обратный ток насыщения

Шоттки диод производит большой обратный ток насыщения, чем р-н соединительный диод.

приложений диодов Шоттки

  • Шоттки диоды используются в качестве выпрямителей общего назначения.
  • Шоттки диоды используются в радиочастотных (RF) приложениях.
  • Шоттки диоды широко используются в источниках питания.
  • Шоттки диоды используются для обнаружения сигналов.
  • Шоттки диоды используются в логических схемах.

Типы диодов

Различные типы диодов:

  1. стабилитрон диод
  2. Лавинный диод
  3. Фотодиод
  4. Light Испускающий диод
  5. Laser диод
  6. тоннель диод
  7. Шоттки диод
  8. Варактор диод
  9. P-N соединительный диод

diode varicap

,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о