El desarrollo de la electrónica requiere más y más altos estándares de componentes de radio. Para el trabajo en altas frecuencias, se utiliza un diodo Schottky que, en sus parámetros, supera a los homólogos de silicio. A veces puede encontrar el nombre de un diodo con una barrera Schottky, que en principio significa lo mismo.
Construcción
El diodo Schottky se diferencia de los diodos convencionales con su diseño, que utiliza un semiconductor metálico en lugar de una transición p-n. Está claro que hay diferentes propiedades, y por lo tanto, las características también deben ser diferentes.
De hecho, un semiconductor de metal tiene los siguientes parámetros:
- Tiene un gran valor de corriente de fuga;
- Baja caída de tensión en la transición en el encendido directo;
- Recupera la carga muy rápidamente, ya que tiene un valor bajo.
El diodo Schottky está hecho de materiales tales como arseniuro de galio, silicio; mucho menos a menudo, pero también se puede utilizar - germanio. La elección del material depende de las propiedades que se obtengan, pero en cualquier caso, la tensión de inversión máxima para la cual se pueden fabricar los semiconductores, no es superior a 1200 voltios, son los rectificadores de mayor voltaje. En la práctica, se usan mucho más a baja tensión: 3, 5, 10 voltios.
En un diagrama esquemático, el diodo Schottky se denota como sigue:
Pero a veces puedes ver yla siguiente designación:
Esto significa un elemento dual: dos diodos en un caso con un ánodo o cátodo común, por lo que el elemento tiene tres conclusiones. Las unidades de potencia utilizan dichos diseños con un cátodo común, que son convenientes de usar en circuitos rectificadores. A menudo se representan los esquemas del diodo habitual, pero la descripción indica que es Schottky, por lo que debe tener cuidado.
Los fusibles de diodo con la barrera Schottky se fabrican en tres tipos:
1 tipo - con un cátodo común;
Tipo 2 - con un ánodo común;
tipo 3 - según el esquema de duplicación.
Esta combinación ayuda a aumentar la confiabilidad de un elemento: debido a que están en la misma carcasa, tienen el mismo modo de temperatura, lo cual es importante si necesita rectificadores potentes, por ejemplo, 10 amperios.
Pero hay desventajas. El hecho es que una pequeña caída de voltaje (0.2-0.4 pulg.) En dichos diodos se manifiesta a bajos voltajes, típicamente de 50 a 60 voltios. A un valor más alto, se comportan como diodos ordinarios. Pero por la corriente, este circuito muestra muy buenos resultados, porque a menudo es necesario, especialmente en circuitos de alimentación, módulos de potencia, de modo que la corriente de trabajo de los semiconductores no sea inferior a 10a.
Otra gran desventaja: para estos dispositivos, es imposible exceder la corriente inversa incluso por un momento. Fallan, mientras que los diodos de silicio, si no se ha excedido su temperatura, restauran sus propiedades.
Pero lo positivo es aún más. Además de la baja caída de tensión, el diodo Schottky tiene un valor bajo de la capacidad de transferencia. Como tu sabes: menor capacidad - mayor frecuencia. Tal diodo ha encontrado aplicación en fuentes de alimentación de impulsos, rectificadores y otros circuitos, con frecuencias de varios cientos de kilohercios.
Característica del voltio-amperio del LED (VAC)
El VAC de dicho diodo tiene un aspecto asimétrico. Cuando se aplica voltaje directo, se ve que la corriente crece exponencialmente, y en reversa, el voltaje no depende del voltaje.
Todo esto se explica si sabemos que el principio de este semiconductor se basa en el movimiento de los portadores principales: los electrones. Por la misma razón, estos dispositivos son tan rápidos: no tienen los procesos de recombinación inherentes a los dispositivos con transiciones p-n. Para todos los dispositivos que tienen una estructura natural, la asimetría de VAC es inherente, porque el número de portadores de carga eléctrica se debe a la dependencia de la corriente en el voltaje.
Miniaturización
Con el desarrollo de la microelectrónica se han convertido en microcircuitos especiales ampliamente utilizados, microprocesadores de cristal único. Todo esto no excluye el uso de elementos articulados. Sin embargo, si para este propósito utiliza elementos de radio del tamaño habitual, entonces se anulará toda la idea de la miniaturización como un todo. Por lo tanto, se desarrollaron elementos desnudos - componentes smd que son 10 o más veces más pequeños que las partes habituales. El VAC de tales componentes no es diferente del VAC de los dispositivos convencionales, y sus tamaños reducidos permiten el uso de dichos repuestos en diferentes microscopios.
Los componentes de smd tienen varios tamaños. Adecuado para soldadura manual smd tamaño 1206. TienenEl tamaño de 3.2 por 1.6 mm, lo que les permite soldar solos. Otros elementos de smd son más en miniatura, se ensamblan en la fábrica con equipos especiales y es imposible soldarlos en casa.
El principio del funcionamiento de los componentes smd tampoco es diferente de sus contrapartes grandes, y si, por ejemplo, se considera el VAC del diodo, entonces será igualmente adecuado para semiconductores de cualquier tamaño. Bajo la corriente se realizan de 1 a 10 amperios. La marca en el caso a menudo consiste en un código digital, cuyo descifrado se da en tablas especiales. Para probar su idoneidad puede ser un probador, así como contrapartes grandes.
Uso en la práctica
Los rectificadores Schottky se utilizan en fuentes de alimentación de impulsos, reguladores de voltaje, rectificadores de impulsos. El más exigente en la corriente - 10а - es un voltaje de 3.3 y 5 voltios. Es en estas cadenas de energía secundaria que los dispositivos Schottky son los más utilizados. Para aumentar los valores actuales, se incluyen juntos bajo el esquema con un ánodo o cátodo común. Si cada uno de los diodos duales tiene 10 amperios, entonces habrá un margen de seguridad significativo.
Una de las fallas más comunes en los módulos de alimentación por impulsos es la falla de estos diodos. Como regla general, se rompen completamente o dan una fuga. En ambos casos, el diodo defectuoso debe ser reemplazado, luego de lo cual verifique los transistores de potencia del multímetro, así como también mida los voltajes de suministro.
Pruebas e intercambio
Verifique los rectificadores Schottky de la misma manera que los semiconductores convencionales, ya que tienen similarescaracteristicasEl multímetro debe rodearlo por ambos lados, debe mostrarse de la misma manera que el diodo ordinario: el ánodo-cátodo, con la fuente no debería estar.Si muestra incluso una ligera resistencia - 2-10 kilos, esto ya es motivo de sospecha.
Comprobación del diodo Schottky con un multímetro
Un diodo con un ánodo o cátodo común se puede probar como dos semiconductores convencionales que se acoplan entre sí.Por ejemplo, si es un ánodo común, entonces será una pierna de tres.En el ánodo ponemos un probador de probetas, las otras patas: estos son diodos diferentes, ponen otra sonda.
¿Es posible reemplazarlo con otro tipo?En algunos casos, los diodos de Schottky cambian a germanio ordinario.Por ejemplo, el D305 a una corriente de 10 amperios dio una caída de solo 0.3 voltios, y a corrientes de 2-3 amperios, se pueden colocar sin radiadores en absoluto.Pero el objetivo principal de instalar Schottky no es una pequeña caída, sino una baja capacidad, por lo que no siempre será posible reemplazarlo.
Como vemos, la electrónica no está en su lugar, y las aplicaciones adicionales de dispositivos de alta velocidad solo aumentarán, lo que les permitirá desarrollar sistemas nuevos y más sofisticados.
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