In der Elektrotechnik und Funkelektronik gibt es viele Konzepte, darunter die Schottky-Diode, die in zahlreichen Stromkreisen verwendet wird. Viele Leute stellen Fragen dazu, was eine Schottky-Diode ist, wie sie in den Diagrammen angezeigt wird und was das Funktionsprinzip einer Schottky-Diode ist.

Allgemeine Informationen und Funktionsprinzip

Eine Schottky-Diode ist ein Diodenhalbleiterprodukt, das bei direktem Anschluss an einen Stromkreis eine geringfügige Spannungsreduzierung bewirkt. Dieses Element besteht aus Metall und Halbleiter. Die Diode ist nach dem berühmten deutschen Testphysiker W. Schottky benannt, der sie 1938 des 20. Jahrhunderts erfand.

In der Industrie wird eine solche Diode mit einer begrenzten Sperrspannung verwendet – bis zu 250 V, aber in der Praxis werden für Haushaltszwecke hauptsächlich Niederspannungsoptionen verwendet – 3–10 V, um den Stromfluss in die entgegengesetzte Richtung zu verhindern.

Schottky-Dioden können nach ihren Leistungseigenschaften in drei Klassen eingeteilt werden:

• hohe Energie;
• mittlere Leistung;
• geringer Strom.

Eine Schottky-Diode (eine genauere Bezeichnung für das Produkt) besteht aus einem Leiter mit Metall als Kontakt, einem Schutzring und einer Glaspassivierung.

In dem Moment, in dem Strom durch den Stromkreis fließt, sammeln sich in verschiedenen Körperteilen im gesamten Bereich der Halbleiterbarriere und am Schutzring negative und positive Ladungen, was zur Entstehung eines elektrischen Feldes und zur Freisetzung von führt Wärmeenergie – das ist ein großes Plus der Diode für viele physikalische Experimente.

Diodenanordnungen dieser Art können in mehreren Varianten hergestellt werden:

• Schottky-Dioden mit gemeinsamer Anode;
• Diodenprodukte mit einem Ausgang von einer gemeinsamen Kathode;
• Dioden nach einer Verdopplungsschaltung aufgebaut.

Technische Eigenschaften gängiger Modifikationen von Schottky-Dioden

Unterschiede zu anderen Halbleitern

Schottky-Dioden unterscheiden sich von anderen Diodenprodukten dadurch, dass sie eine Barriere in Form eines Übergangs haben – ein Halbleitermetall, das durch elektrische Leitfähigkeit in einer Richtung gekennzeichnet ist. Das darin enthaltene Metall kann Silizium oder Galliumarsenid sein, seltener können auch Verbindungen von Germanium, Wolfram, Gold, Platin und anderen verwendet werden.

Die Leistung dieser elektronischen Komponente hängt vollständig vom gewählten Metall ab. Am häufigsten kommt in solchen Designs Silizium zum Einsatz, da es zuverlässiger ist und eine hervorragende Leistung bei hohen Leistungen bietet. Es können auch Verbindungen von Gallium, Arsen und Germanium verwendet werden. Produktionstechnologie Dieses elektronische Produkt ist einfach und daher kostengünstig.

Das Produkt von Schottky zeichnet sich durch einen stabileren Betrieb bei Anlegen von elektrischem Strom aus als andere Arten von Halbleiterdioden. Dies wird dadurch erreicht, dass in seinen Körper spezielle Kristallformationen eingebracht werden.

Vorteile und Nachteile

Die oben beschriebenen Dioden haben einige Vorteile, die wie folgt sind:

• der elektrische Strom ist perfekt im Stromkreis enthalten;
• die geringe Kapazität der Schottky-Barriere erhöht die Lebensdauer des Produkts;
• geringer Spannungsabfall;
• Geschwindigkeit in einem Stromkreis.

Der größte Nachteil der Komponente ist der enorme Rückstrom, der selbst bei Sprüngen dieses Indikators um mehrere Einheiten zum Ausfall der Diode führt.

Beachten Sie! Beim Betrieb eines Schottky-Elements in Stromkreisen mit starkem Strom unter ungünstigen Wärmeaustauschbedingungen kommt es zu einem thermischen Durchschlag.

Schottky-Diode: Bezeichnung und Kennzeichnung

Eine Schottky-Diode in elektrischen Schaltkreisen wird fast genauso bezeichnet wie herkömmliche Halbleiter, weist jedoch einige Merkmale auf.

Es ist erwähnenswert, dass in den Diagrammen auch Doppelversionen der Schottky-Diode zu finden sind. Dieses Design besteht aus zwei verbundenen Dioden in einem gemeinsamen Gehäuse mit verlöteten Kathoden oder Anoden, wodurch drei Anschlüsse entstehen.

Die Markierungen solcher Elemente sind seitlich in Form von Buchstaben und Symbolen angebracht. Jeder Hersteller kennzeichnet seine Produkte auf seine eigene Art und Weise, jedoch unter Einhaltung bestimmter internationaler Standards.

Wichtig! Wenn die alphanumerische Bezeichnung auf dem Diodenkörper nicht klar ist, empfiehlt es sich, einen Blick auf die Erklärung im Nachschlagewerk Funktechnik zu werfen.

Anwendungsbereich

Die Verwendung von Diodenstrukturen mit Schottky-Barriere findet sich in vielen Geräten und elektrischen Strukturen. Sie werden am häufigsten in elektrischen Schaltkreisen in den folgenden Techniken verwendet:

• Elektrogeräte für den Haushalt und Computer;
• Netzteile verschiedene Arten und Spannungsstabilisatoren;
• Fernseh-, - und Rundfunkgeräte;
• Mit Solarenergie betriebene Transistoren und Batterien;
• andere Elektronik.

Ein solch breites Anwendungsspektrum ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass ein solches elektrisches Element die Effizienz und Leistung des Endprodukts erheblich erhöht, den Rückwiderstand des elektrischen Stroms wiederherstellt, ihn im Stromnetz erhält und die Anzahl der Verluste im Stromnetz verringert Dynamik der elektrischen Spannung und absorbiert auch eine ganze Reihe unterschiedlicher Strahlungsarten.

Diagnose von Schottky-Dioden

Es ist nicht schwer, die Funktionsfähigkeit des Schottky-Elektroelements zu überprüfen, aber es wird einige Zeit dauern. Um Fehlfunktionen zu diagnostizieren, müssen Sie Folgendes tun:

1. Es ist notwendig, zunächst das gewünschte Element aus dem Stromkreis oder der Diodenbrücke zu entfernen;
2. Führen Sie eine Sichtprüfung auf mögliche mechanische Schäden, Spuren chemischer und anderer Reaktionen durch.
3. Überprüfen Sie die Diode mit einem Tester oder Multimeter;
4. Wenn der Test mit einem Multimeter durchgeführt wird, müssen die Sonden nach dem Einschalten an die Enden der Kathode und Anode gebracht werden, damit das Gerät die tatsächliche Spannung der Diodenbaugruppe anzeigt.

Wichtig! Bei der Messung mit einem Multimeter sollten Sie die Stromstärke berücksichtigen, die normalerweise auf der Seite des Produkts angegeben ist.

Das Ergebnis dieser einfachen Aktionen wird die Gründung sein technischer Zustand Halbleiter. Die Diode kann aus folgenden Gründen defekt werden:

1. Wenn Löcher auftreten, hört das Schottky-Element auf, elektrischen Strom zu halten, und verwandelt sich dementsprechend von einem Halbleiter in einen Leiter;
2. Wenn die Diodenbrücke oder das Diodenelement selbst unterbrochen wird, stoppt der Stromfluss vollständig.

Es ist zu beachten, dass bei solchen Vorfällen weder Rauch noch Brandgeruch sichtbar sind. Daher müssen alle Dioden überprüft werden und es ist am besten, sich an spezialisierte Werkstätten zu wenden.

Die Schottky-Diode ist ein einfaches und unprätentiöses, aber gleichzeitig äußerst notwendiges Element in der modernen Elektronik, da es ihr zu verdanken ist, dass sie bereitgestellt werden kann unterbrechungsfreien Betrieb viele Geräte und technische Produkte.

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Zu der großen Familie der Halbleiterdioden, die nach den Namen der Wissenschaftler benannt sind, die den ungewöhnlichen Effekt entdeckt haben, können wir noch eine weitere hinzufügen. Dies ist eine Schottky-Diode.

Der deutsche Physiker Walter Schottka entdeckte und untersuchte den sogenannten Barriereeffekt, der bei einer bestimmten Technologie zur Herstellung eines Metall-Halbleiter-Übergangs auftritt.

Das Hauptmerkmal der Schottky-Diode besteht darin, dass sie im Gegensatz zu herkömmlichen Dioden auf p-n-Übergang Hier kommt ein Metall-Halbleiter-Übergang zum Einsatz, der auch Schottky-Barriere genannt wird. Diese Barriere, genau wie Halbleiter p-n Der Übergang hat die Eigenschaft der elektrischen Leitfähigkeit in eine Richtung und eine Reihe charakteristischer Eigenschaften.

Die zur Herstellung von Schottky-Barrierendioden verwendeten Materialien sind überwiegend Silizium (Si) und Galliumarsenid (GaAs) sowie Metalle wie Gold, Silber, Platin, Palladium und Wolfram.

An Schaltpläne So ist eine Schottky-Diode dargestellt.

Wie Sie sehen, unterscheidet sich ihr Bild etwas von der Bezeichnung einer herkömmlichen Halbleiterdiode.

Zusätzlich zu dieser Bezeichnung finden Sie in den Diagrammen auch ein Bild einer Doppel-Schottky-Diode (Baugruppe).

Bei einer Doppeldiode handelt es sich um zwei Dioden, die in einem gemeinsamen Gehäuse montiert sind. Die Anschlüsse ihrer Kathoden bzw. Anoden sind zusammengefasst. Daher verfügt eine solche Baugruppe in der Regel über drei Ausgänge. IN Pulsblockaden Für Stromversorgungen werden üblicherweise Baugruppen mit einer gemeinsamen Kathode verwendet.

Da zwei Dioden im selben Gehäuse untergebracht und in einem einzigen technologischen Prozess hergestellt werden, liegen ihre Parameter sehr nahe beieinander. Da sie sich also in einem einzigen Gebäude befinden Temperaturregime ihres ist das gleiche. Dies erhöht die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Elements.

Schottky-Dioden haben zwei positive Eigenschaften: einen sehr geringen Durchlassspannungsabfall (0,2–0,4 Volt) am Übergang und eine sehr hohe Leistung.

Leider tritt ein so geringer Spannungsabfall auf, wenn die angelegte Spannung nicht mehr als 50–60 Volt beträgt. Bei weiterem Anstieg verhält sich die Schottky-Diode wie eine normale Silizium-Gleichrichterdiode. Die maximale Sperrspannung für Schottky beträgt normalerweise nicht mehr als 250 Volt, obwohl auch Muster mit einer Nennspannung von 1,2 Kilovolt (VS-10ETS12-M3) im Handel erhältlich sind.

Also Doppel-Schottky-Diode (Schottky-Gleichrichter) 60CPQ150 ausgelegt für eine maximale Sperrspannung von 150 V, und jede der Dioden der Baugruppe kann im Direktanschluss 30 Ampere durchlassen!

Sie können auch Muster finden, deren gleichgerichteter Halbwellenstrom maximal 400 A erreichen kann! Ein Beispiel ist das Modell VS-400CNQ045.

Sehr oft wird in Schaltplänen einfach auf die komplexe grafische Darstellung der Kathode verzichtet und die Schottky-Diode als normale Diode dargestellt. Und die Art des verwendeten Elements ist in der Spezifikation angegeben.

Zu den Nachteilen von Dioden mit Schottky-Barriere gehört, dass sie selbst bei kurzzeitiger Überschreitung der Sperrspannung sofort und vor allem irreversibel ausfallen. Während Silizium-Leistungsventile nach dem Stoppen der Überspannung vollkommen selbstheilend sind und weiterarbeiten. Darüber hinaus hängt der Sperrstrom von Dioden stark von der Sperrschichttemperatur ab. Bei einem großen Rückstrom kommt es zum thermischen Durchschlag.

Zu den positiven Eigenschaften von Schottky-Dioden gehört neben der hohen Geschwindigkeit und damit kurzen Erholzeit auch eine kleine Sperrschichtkapazität, die eine Erhöhung der Betriebsfrequenz ermöglicht. Dadurch können sie in Impulsgleichrichtern mit Frequenzen von mehreren hundert Kilohertz eingesetzt werden. Viele Schottky-Dioden finden ihre Anwendung in der integrierten Mikroelektronik. Mithilfe der Nanotechnologie hergestellte Schottky-Dioden werden in integrierte Schaltkreise eingebaut, wo sie Transistorübergänge umgehen, um die Leistung zu verbessern.

Schottky-Dioden der 1N581x-Serie (1N5817, 1N5818, 1N5819) haben sich in der Amateurfunkpraxis etabliert. Alle sind für maximalen Vorwärtsstrom ausgelegt ( I F(AV)) – 1 Ampere und Sperrspannung ( V RRM) von 20 bis 40 Volt. Spannungsabfall ( V F) an der Verbindungsstelle beträgt 0,45 bis 0,55 Volt. Wie bereits erwähnt, ist der Vorwärtsspannungsabfall ( Vorwärtsspannungsabfall) für Dioden mit Schottky-Barriere ist sehr klein.

Ein weiteres recht bekanntes Element ist 1N5822. Es ist für einen Durchlassstrom von 3 Ampere ausgelegt und in einem DO-201AD-Gehäuse untergebracht.

Auch auf Leiterplatten Sie finden Dioden der Serie SK12 – SK16 für die Oberflächenmontage. Sie haben ganz kleine Größen. Trotzdem hält SK12-SK16 einem Vorwärtsstrom von bis zu 1 Ampere bei einer Sperrspannung von 20 - 60 Volt stand. Der Vorwärtsspannungsabfall beträgt 0,55 Volt (für SK12, SK13, SK14) und 0,7 Volt (für SK15, SK16). Auch in der Praxis findet man beispielsweise Dioden der Serie SK32 – SK310, SK36, der für einen Gleichstrom von 3 Ampere ausgelegt ist.

Anwendung von Schottky-Dioden in Stromversorgungen.

Schottky-Dioden werden aktiv in Computer-Netzteilen und Schaltspannungsstabilisatoren eingesetzt. Unter den Niedliegen die höchsten Stromstärken (mehrere zehn Ampere) bei +3,3 Volt und +5,0 Volt. In diesen Sekundärstromversorgungen werden Schottky-Dioden verwendet. Am häufigsten werden Baugruppen mit drei Anschlüssen und einer gemeinsamen Kathode verwendet. Gerade der Einsatz von Baugruppen kann als Zeichen einer hochwertigen und technologisch fortschrittlichen Stromversorgung gewertet werden.

Der Ausfall von Schottky-Dioden ist einer der häufigsten Fehler bei Schaltnetzteilen. Es kann zwei „tote“ Zustände annehmen: reiner Stromausfall und Leckage. Wenn eine dieser Bedingungen vorliegt, wird die Stromversorgung des Computers blockiert, da der Schutz ausgelöst wird. Dies kann aber auf unterschiedliche Weise geschehen.

Im ersten Fall fehlen sämtliche Sekundärspannungen. Der Schutz hat die Stromversorgung blockiert. Im zweiten Fall „zuckt“ der Lüfter und es treten periodisch Spannungsschwankungen am Ausgang der Netzteile auf und verschwinden dann wieder.

Das heißt, die Schutzschaltung wird periodisch ausgelöst, die Stromquelle wird jedoch nicht vollständig blockiert. Schottky-Dioden versagen garantiert, wenn der Kühler, auf dem sie installiert sind, bis dahin sehr heiß ist unangenehmer Geruch. Und die letzte Diagnosemöglichkeit hängt mit einem Leck zusammen: Wenn die Belastung des Zentralprozessors im Multiprogrammmodus zunimmt, schaltet sich die Stromversorgung spontan ab.

Es ist zu beachten, dass bei der professionellen Reparatur eines Netzteils nach dem Austausch der Sekundärdioden, insbesondere bei Verdacht auf ein Leck, alle Leistungstransistoren überprüft werden sollten, die die Funktion von Tasten übernehmen, und umgekehrt: Nach dem Austausch der Tastentransistoren ist eine Überprüfung der Sekundärdioden erforderlich ein obligatorisches Verfahren. Es ist immer notwendig, sich von dem Grundsatz leiten zu lassen: Ärger kommt nicht von alleine.

Schottky-Dioden mit einem Multimeter prüfen.

Sie können die Schottky-Diode mit einem handelsüblichen Multimeter überprüfen. Die Technik ist die gleiche wie beim Testen einer herkömmlichen Halbleiterdiode mit pn-Übergang. Aber auch hier gibt es Fallstricke. Eine Leckdiode ist besonders schwierig zu testen. Für eine genauere Prüfung muss zunächst das Element aus dem Stromkreis entfernt werden. Es ist ganz einfach, eine vollständig defekte Diode festzustellen. An allen Grenzen der Widerstandsmessung hat das fehlerhafte Element sowohl in der Vorwärts- als auch in der Rückwärtsverbindung einen verschwindend geringen Widerstand. Dies kommt einem Kurzschluss gleich.

Es ist schwieriger, eine Diode zu überprüfen, bei der ein „Leck“ vermutet wird. Wenn wir mit einem DT-830-Multimeter im „Dioden“-Modus prüfen, sehen wir ein vollständig funktionsfähiges Element. Sie können versuchen, den Rückwärtswiderstand mit einem Ohmmeter zu messen. Bei der Grenze „20 kOhm“ wird der Sperrwiderstand als unendlich groß definiert. Wenn das Gerät zumindest einen gewissen Widerstand aufweist, beispielsweise 3 kOhm, sollte diese Diode als verdächtig betrachtet und durch eine bekanntermaßen gute ersetzt werden. Ein vollständiger Austausch der Schottky-Dioden auf den +3,3-V- und +5,0-V-Leistungsbussen kann eine 100-prozentige Garantie bieten.

Wo sonst werden Schottky-Dioden in der Elektronik eingesetzt? Man findet sie in recht exotischen Geräten wie Alpha- und Betastrahlungsempfängern, Neutronenstrahlungsdetektoren und seit Kurzem auch auf Schottky-Barriere-Übergängen montierte Solarpaneele. Sie versorgen also auch Raumfahrzeuge mit Strom.

Viele große Wissenschaftler haben studiert p-n-EigenschaftenÜbergang. Wie Sie vielleicht schon vermutet haben, handelt es sich hierbei um eine normale Diode, die in jedem elektronischen Schaltkreis zu finden ist. Zum Zeitpunkt seiner Erfindung war es ein Element, das eine echte Revolution auslöste und alle Vorstellungen über die Zukunft der Elektronik veränderte. Auch die Technologie seiner Herstellung blieb nicht unbemerkt. Die Zenner- und Gunn-Diode erschien. Auch die Schottky-Diode wurde erfunden

hat interessante Eigenschaften. Sein Einsatz in der Elektronik war nicht so aufsehenerregend wie der seiner berühmten „Brüder“. Die besonderen Eigenschaften dieses Elements wurden bisher in hochspezialisierten Schaltkreisen genutzt und fanden keine breite Anwendung. Umso interessanter ist es, dass die Schottky-Diode seit kurzem als Hauptelement in Schaltnetzteilen eingesetzt wird. Es funktioniert in fast allen elektronischen Haushaltsgeräten: Fernsehern, Tonbandgeräten, PCs, Laptops usw.

Die besonderen Eigenschaften des Gerätes zeigen sich im geringen Spannungsabfall р-n-Kreuzung. Sie überschreitet nicht 0,4 Volt. Das heißt, hinsichtlich dieses Parameters kommt es dem in den Berechnungen verwendeten idealen Element so nahe wie möglich. Bei einer Spannung von mehr als 50 Volt verschwinden diese Eigenschaften zwar. Dennoch begann die Schottky-Diode in Schaltkreisen weit verbreitet zu sein, deren Stromversorgung für solche Schaltkreise 15 Volt Gleichspannung nicht überschritt, was es ermöglichte, die Eigenschaften dieses Geräts voll auszunutzen. Es könnte als begrenzendes Element im Rückkopplungskreis stehen oder am Betrieb von Reglern beteiligt sein.

Neben einer so wichtigen Eigenschaft wie am pn-Übergang weist die Schottky-Diode eine kleine Kapazität auf. Dadurch kann es in Hochfrequenzschaltungen arbeiten. Die nahezu „idealen“ Eigenschaften dieses Elements verzerren das Hochfrequenzsignal nicht. Deshalb begann man damit, es in Schaltnetzteilen, Kommunikationsgeräten und Reglern einzubauen.

Doch neben den positiven Eigenschaften müssen auch die Nachteile beachtet werden. Schottky-Dioden reagieren sehr empfindlich, selbst wenn die Sperrspannung kurzzeitig den zulässigen Wert überschreitet. Dies führt zum Ausfall des Elements. Im Gegensatz zu seinen „Brüdern“ aus Silizium wird es nicht wiederhergestellt. Ein thermischer Durchschlag führt entweder zum Auftreten von Leckströmen oder zur „Umwandlung“ des Geräts in einen Leiter.

Die erste Fehlfunktion führt zu einem instabilen Betrieb von allem elektronisches Gerät. Es ist ziemlich schwierig, es zu finden und zu beseitigen. Was beispielsweise einen thermischen Ausfall betrifft, löst dies einen Schutz aus. Nach dem Austausch des fehlerhaften Elements funktioniert die Stromversorgung normal.

Die moderne Industrie produziert ziemlich leistungsstarke Schottky-Dioden. Der Impulsstrom in solchen Geräten kann 1,2 kA erreichen. Der konstante Betriebsstrom erreicht bei einigen Typen 120 A. Solche Geräte haben einen großen Strombereich und sind gut Leistungsmerkmale. Sie werden erfolgreich eingesetzt Haushaltsgeräte und Industrieelektronik.

Oder in diversen elektrischen Schaltplänen gibt es so etwas wie eine Schottky-Diode. Dabei handelt es sich zunächst einmal um eine spezielle Halbleiterdiode, die bei direktem Anschluss einen geringen Spannungsabfall aufweist und aus einem Halbleiter und Metall besteht. Es erhielt seinen Namen zu Ehren des deutschen Erfinders Walter Schottky, der dieses elektronische Element erfunden hat.

In Kontakt mit

Die zulässige Sperrspannung in einem elektronischen Bauteil für industrielle Zwecke ist auf 250 Volt begrenzt. Zur Praxis hauptsächlich genutzt in Niederspannungskreisen, um den Stromfluss zu verhindern Rückseite. Basierend auf ihrer Leistung werden sie in mehrere Gruppen eingeteilt: Low-Power, Medium-Power und High-Power.

Das Gerät selbst besteht aus einem Metall-Halbleiter, einer Glaspassivierung, einem Schutzring und Metall. Wenn ein elektrischer Strom durch den Stromkreis zu fließen beginnt, sammelt er sich am Schutzring und im gesamten Bereich der Halbleiterbarriere an positive und negative Ladungen, aber in verschiedene Teile Fall, in dem es sein wird elektrisches Feld und es wird Wärme freigesetzt, was für manche Experimente in der Physik ein großer Vorteil ist.

Unterschied zu anderen Halbleitern

Dieses elektronische Element unterscheidet sich von anderen dadurch, dass es Metall als Barriere verwendet – einen Halbleiter, der eine elektrische Leitfähigkeit in eine Richtung aufweist und viele andere charakteristische Eigenschaften aufweist. Solche Halbleitermetalle können Galliumarsenid, Gold, Siliziumkarbid, Wolfram, Germanium, Palladium, Platin usw. sein.

Der gesamte Betrieb des elektronischen Schottky-Elements hängt vom ausgewählten Metall ab. Silizium wird besonders häufig verwendet, da es zuverlässiger als andere ist und bei hoher Leistung gut funktioniert. Auch häufiger als andere Metalle Verwenden Sie einen Halbleiter auf Basis von Galliumarsenid (GaAs) - chemische Verbindung Arsen und Gallium, seltener - basierend auf Germanium (Ge). Die Herstellungstechnologie dieser elektronischen Elemente ist sehr einfach und daher am kostengünstigsten.

Außerdem unterscheidet sich die Schottky-Diode von anderen durch ihren stabilen Betrieb bei Stromzufuhr. Aus Stabilitätsgründen werden in den Körper dieses elektronischen Elements spezielle Kristalle eingebracht, was eine sehr heikle Aufgabe ist, da Nachlässigkeit oder Unaufmerksamkeit zu Fehlfunktionen des Geräts führen kann. Menschen tun dies selten; meistens wird diese Arbeit von einem speziellen Roboter ausgeführt – einer automatischen Maschine, die für einen solchen Vorgang programmiert ist.

Bezeichnung und Kennzeichnung der Schottky-Dioden

Wie alle elektronischen Teile und Elemente haben Bezeichnungen, auf Schaltplänen wird dieses elektronische Element so dargestellt (siehe Abb. 1), was sich etwas von der Bezeichnung eines herkömmlichen Halbleiters unterscheidet.

In den Diagrammen ist auch ein Bild einer Dual-Schottky-Diode zu sehen (siehe Abb. 2). Dabei handelt es sich um zwei montierte elektronische Elemente in einem gemeinsamen Gebäude. Ihre Anoden bzw. Kathoden sind verlötet, daher verfügen sie über drei Anschlüsse.

Dieses elektronische Element ist, wie die meisten, an der Seite markiert. Und wenn die Buchstaben und Zahlen der Bezeichnung nicht klar sind, können Sie deren Entschlüsselung im Nachschlagewerk Funktechnik nachlesen.

Vorteile und Nachteile

Dieses Gerät hat sein eigenes positive Seiten und deine Mängel.

1. Hält elektrischen Strom gut im Stromkreis;
2. Kleine Barrierekapazität aus Halbleitermetallen, die die Langzeitleistung der Diode erhöht;
3. Im Gegensatz zu anderen Halbleitern weist eine Schottky-Diode einen geringen Spannungsabfall auf;
4. IN Stromkreis Diese Schottky-Diode ist schnell reagierend.

Großes Minus Das Problem besteht darin, dass der Rückstrom sehr groß sein kann. In einigen Fällen kann es zum Beispiel zu Überschreitungen des erforderlichen Wertes kommen Rückstrompegel Selbst bei wenigen Ampere geht das elektronische Element im ungünstigsten Moment einfach kaputt oder fällt aus, egal ob neu oder alt. Häufig sind auch Diodenlecks zu beobachten, die bei vernachlässigter Halbleiterprüfung zum Teil schwerwiegende Folgen haben können.

Schottky-Diodenanwendung

Diese elektronische Elemente , oben dargestellt, ist in unserer Welt fast überall zu finden: in Computern, Stabilisatoren, Haushaltsgeräte, Rundfunk, Fernsehen, Stromversorgung, solarbetrieben, Transistoren und in vielen anderen Geräten aus allen Lebensbereichen.

In allen Fällen werden Effizienz und Leistung gesteigert, reduziert die Anzahl der Verluste Spannungsdynamik, stellt den Sperrwiderstand des Stroms wieder her, absorbiert die Strahlung von Alpha-, Beta- und Gammaladungen, ermöglicht ein längeres Arbeiten ohne Ausfälle und hält den Strom auf der Spannung des Stromkreises.

Diagnose von Schottky-Dioden

Sie können das elektronische Schottky-Element bei Bedarf diagnostizieren, dies wird jedoch etwas Zeit in Anspruch nehmen. Zunächst müssen Sie ein Element von der Diodenbrücke ablöten bzw elektronische Schaltung. Sichtprüfung und mit einem Tester überprüfen. Durch diese einfachen technischen Vorgänge erfahren Sie, ob der Halbleiter funktioniert oder nicht. Allerdings ist es nicht notwendig, die gesamte Baugruppe zu entlöten, da dies vor allem zusätzliche Arbeit bedeutet - S Zeitverschwendung.

Sie können diese Diode oder Diodenbrücke auch mit einem Multimeter überprüfen. Beachten Sie jedoch, dass der Hersteller den Strom auf der Seite des Geräts angibt. Wir schalten das Multimeter ein und bringen seine Sonden an die Enden der Anode und Kathode, und es zeigt uns die Spannung der Diode.

Manchmal kommt es aus bestimmten Gründen vor, dass eine Schottky-Diode defekt ist. Schauen wir sie uns an:

Darüber hinaus spüren Sie in beiden Fällen keinen Brandgeruch und sehen keinen Rauch, da das Gehäuse über einen eingebauten besonderen Schutz gegen solche Vorfälle verfügt. Wenn plötzlich in einem Transistor Die obige Diode ist durchgebrannt, dann stellen Sie sicher, dass dies das einzige Gerät ist, bei dem Sie einen Fehler gefunden haben, denn Dioden müssen unbedingt überprüft werden.

Allerdings gibt es manchmal keine Möglichkeit, die Dioden bei Bedarf auf Funktionsfähigkeit zu überprüfen. Manchmal passiert es so dass der Computer langsamer wird, das Einschalten sehr lange dauert und einfriert. Möglicherweise hängt das Problem speziell mit den Dioden zusammen, und jeder kann den Prozessor zerlegen und sehen, was im Inneren passiert ist.

Zunächst müssen Sie den Computer ausschalten und das Netzteil in der Systemeinheit öffnen. Die Dioden fallen sofort ins Auge. Überprüfen Sie, ob Löcher oder Brüche vorhanden sind. Wenn dies der Fall ist, müssen Sie sie herausnehmen und durch einen neuen Halbleiter ersetzen und die Probleme selbst beheben. Es ist jedoch besser, die Hilfe von Fachleuten in Anspruch zu nehmen.

Schottky-Halbleiter in der modernen Welt

Schottky-Dioden erfreuen sich in allen Bereichen des modernen Lebens, insbesondere in der Elektronik, großer Beliebtheit und Verbreitung. Sie können gefunden werden als Doppelgleichrichterdioden, bei dem zwei Halbleiter in einem Gehäuse verbaut sind und die Enden der Anoden bzw. Kathoden miteinander verbunden sind, wobei einfache auch sehr klein sein können (zum Beispiel sehr oft in kleinen elektrischen Teilen zu finden).

Dieser Halbleiter wird sehr häufig in Schaltnetzteilen in Haushaltsgeräten eingesetzt, was die Verluste deutlich reduziert und den thermischen Betrieb verbessert. Auch Daten elektronische Elemente werden in Transistoren als Stromgleichrichter und in solchen speziellen Dioden verwendet, die zur Kombination paralleler Stromversorgungen verwendet werden.

Ein Element wie Schottky Diode Obwohl es schon vor langer Zeit erfunden wurde, tauchte es erst vor relativ kurzer Zeit im Alltag von Funkamateuren auf, und das lag daran, dass die Schottky-Diode über zwei sehr wichtige und verfügt nützliche Eigenschaften: erstens sehr hohe Geschwindigkeit und zweitens geringer Vorwärtsspannungsabfall an der Verbindungsstelle.
Früher waren diese beiden Faktoren nicht von besonderer Bedeutung, aber in modernen Geräten, die mit höheren Frequenzen als zuvor betrieben werden, Schottky Diode einfach unersetzlich.

Lasst uns überlegen Schottky-Diodengerät(es heißt auch Schottky-Diode).

Das Interessanteste an einer Schottky-Diode ist, dass sie keinen pn-Übergang (!) hat. Stattdessen wurde ein Metall-Halbleiter-Übergang vorgenommen (siehe Bild)

Bezeichnungen in der Abbildung: 1- Halbleitersubstrat, 2- Epitaxiefilm; 3 - Metall-Halbleiter-Kontakt; 4 - Metallfilm; 5 - externer Kontakt.

Beim Vorbeigehen elektrischer Strom Durch einen solchen Übergang werden überschüssige Elektronen über den kontaktnahen Bereich des Metallanschlusses verteilt, wodurch eine Art Barriere entsteht (diese wird Schottky-Barriere genannt) und dadurch Gleichrichtereigenschaften entstehen. Darüber hinaus kann auch die Höhe der Barriere verändert werden, wodurch sich die Eigenschaften der Diode ändern.

Bezeichnung der Schottky-Dioden im Diagramm

In den Diagrammen wird die Schottky-Diode wie folgt bezeichnet:

So testen Sie eine Schottky-Diode

Wie oben erwähnt, weist die Schottky-Diode einen geringen Spannungsabfall am Übergang auf: Während gewöhnlich Silizium Dioden haben einen Vorwärtsspannungsabfall von etwa 0,6–0,7 V, Germaniumdioden haben etwa 0,4 V und die Schottky-Diode hat sogar noch weniger – etwa 0,2 V. Und da das Multimeter bei der Prüfung nichts weiter als einen Spannungsabfall an der Verbindungsstelle anzeigt, sind die Messwerte gering: Bei der Prüfung herkömmlicher Dioden liegen die Messwerte des Multimeters bei etwa 300...400 für Germanium und 450...650 Bei Siliziumdioden zeigt das Multimeter bei der Prüfung der Schottky-Diode 100...150 an.

Nachteile einer Schottky-Diode

Es scheint, dass die Schottky-Diode für alle gut ist: Sie funktioniert bei HF-Strömen und hat keine Sperrkapazität und der Spannungsabfall an ihr ist minimal, aber trotz aller Reize hat die Schottky-Diode auch Nachteile:

Wird die maximale Sperrspannung kurzzeitig überschritten, fällt die Schottky-Diode im Gegensatz zu herkömmlichen Dioden irreversibel aus (Kurzschluss – Kurzschluss). Silizium p-n Dioden, die in den reversiblen Modus wechseln Unter der Voraussetzung, dass nach einem Spannungsabfall die maximale Verlustleistung der Diode nicht überschritten wird, stellt die Diode ihre Eigenschaften vollständig wieder her.

Schottky-Dioden zeichnen sich durch eine erhöhte (im Vergleich zu herkömmlichem Silizium) aus pn-Dioden) Rückströme, die mit zunehmender Kristalltemperatur zunehmen. Beim 30CPQ150 variiert der Sperrstrom bei maximaler Sperrspannung zwischen 0,12 mA bei +25 °C und 6,0 ​​mA bei +125 °C. Bei Niederspannungsdioden in TO220-Gehäusen kann der Sperrstrom Hunderte von Milliampere überschreiten (MBR4015 – bis zu 600 mA bei +125 °C). Unter unbefriedigenden Wärmeableitungsbedingungen führt eine positive Wärmerückkopplung in der Schottky-Diode zu einer katastrophalen Überhitzung.

Wie sieht eine Schottky-Diode aus? Ja, genau wie die gewöhnlichste Diode, und Sie können sie nur anhand der Markierungen und der Schaltkreisbezeichnung identifizieren