Điện áp chuyển tiếp tối đa của diode Schottky. Diode Schottky - đặc điểm và nguyên lý hoạt động. Những phẩm chất tích cực của diode Schottky

Điốt Schottky, hay chính xác hơn là điốt rào cản Schottky, là thiết bị bán dẫn được chế tạo trên cơ sở tiếp xúc bán dẫn kim loại, trong khi điốt thông thường sử dụng điểm nối p-n bán dẫn.

Điốt Schottky có tên và hình thức điện tử là nhờ nhà vật lý và nhà phát minh người Đức Walter Schottky, người vào năm 1938, khi nghiên cứu hiệu ứng rào cản mới được phát hiện, đã xác nhận lý thuyết được đưa ra trước đó, theo đó mặc dù sự phát xạ của electron từ kim loại là bị ngăn cản bởi một hàng rào thế nhưng khi có điện trường ngoài đặt vào thì hàng rào này sẽ giảm đi. Walter Schottky đã phát hiện ra hiệu ứng này, khi đó được gọi là hiệu ứng Schottky, để vinh danh nhà khoa học.

Kiểm tra sự tiếp xúc giữa kim loại và chất bán dẫn, người ta có thể thấy rằng nếu gần bề mặt chất bán dẫn có một vùng đã cạn kiệt các hạt mang điện chính thì ở vùng tiếp xúc của chất bán dẫn này với kim loại ở phía bên của chất bán dẫn, một vùng điện tích không gian của các chất nhận và chất cho bị ion hóa được hình thành và một tiếp điểm chặn được hình thành - cùng một rào cản Schottky. Rào cản này phát sinh trong những điều kiện nào? Dòng phát nhiệt từ bề mặt vật rắn được xác định theo phương trình Richardson:

Chúng ta hãy tạo điều kiện khi, khi một chất bán dẫn, ví dụ như loại n, tiếp xúc với kim loại, thì công năng nhiệt động của các electron từ kim loại sẽ lớn hơn chức năng nhiệt động của các electron từ chất bán dẫn. Trong những điều kiện như vậy, theo phương trình Richardson, dòng phát nhiệt từ bề mặt chất bán dẫn sẽ lớn hơn dòng phát nhiệt từ bề mặt kim loại:

Tại thời điểm ban đầu, khi tiếp xúc với các vật liệu được nêu tên, dòng điện từ chất bán dẫn đến kim loại sẽ vượt quá dòng điện ngược (từ kim loại sang chất bán dẫn), do đó các điện tích không gian sẽ bắt đầu tích tụ ở khoảng cách gần. -các vùng bề mặt của cả chất bán dẫn và kim loại - dương trong chất bán dẫn và âm trong chất bán dẫn. Một điện trường được hình thành bởi các điện tích này sẽ xuất hiện trong vùng tiếp xúc và các vùng năng lượng sẽ bị uốn cong.

Dưới tác dụng của trường, công công nhiệt động của chất bán dẫn sẽ tăng lên và sự tăng này sẽ xảy ra cho đến khi công công nhiệt động và dòng phát xạ nhiệt tương ứng so với bề mặt được cân bằng trong vùng tiếp xúc.

Hình ảnh chuyển sang trạng thái cân bằng với sự hình thành rào cản tiềm năng đối với chất bán dẫn loại p và kim loại tương tự như ví dụ đã xem xét với chất bán dẫn loại n và kim loại. Vai trò của điện áp bên ngoài là điều chỉnh độ cao của rào thế và cường độ điện trường trong vùng điện tích không gian của chất bán dẫn.

Hình trên cho thấy sơ đồ dải của các giai đoạn khác nhau trong quá trình hình thành rào cản Schottky. Trong điều kiện cân bằng ở vùng tiếp xúc, dòng phát nhiệt đã chững lại và do hiệu ứng trường, xuất hiện một rào cản tiềm năng, chiều cao của nó bằng hiệu của các hàm công nhiệt động: φк = ФМе - Фп /п.

Rõ ràng, đặc tính dòng điện-điện áp của hàng rào Schottky hóa ra là không đối xứng. Ở chiều thuận, dòng điện tăng theo cấp số nhân khi điện áp đặt vào tăng. Ngược lại, dòng điện không phụ thuộc vào điện áp. Trong cả hai trường hợp, dòng điện là do các electron là hạt mang điện đa số.

Do đó, điốt Schottky hoạt động nhanh vì chúng loại bỏ các quá trình khuếch tán và tái hợp đòi hỏi thêm thời gian. Sự phụ thuộc của dòng điện vào điện áp có liên quan đến sự thay đổi số lượng hạt tải điện, vì những hạt tải điện này tham gia vào quá trình truyền điện tích. Điện áp bên ngoài làm thay đổi số lượng electron có thể di chuyển từ phía này sang phía bên kia của hàng rào Schottky.

Do công nghệ sản xuất và dựa trên nguyên lý hoạt động được mô tả, điốt Schottky có độ sụt điện áp thấp theo chiều thuận, ít hơn đáng kể so với điốt p-n truyền thống.

Ở đây, ngay cả một dòng điện ban đầu nhỏ đi qua vùng tiếp xúc cũng dẫn đến sự giải phóng nhiệt, sau đó góp phần làm xuất hiện thêm các hạt mang điện. Trong trường hợp này, không có sự đưa vào các hạt mang điện thiểu số.

Do đó, điốt Schottky không có điện dung khuếch tán vì không có hạt tải điện thiểu số và do đó hiệu suất khá cao so với điốt bán dẫn. Kết quả là một cái gì đó giống như một điểm nối p-n không đối xứng sắc nét.

Vì vậy, trước hết, điốt Schottky là điốt vi sóng được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau: phát hiện, trộn, truyền tuyết lở, tham số, xung, nhân. Điốt Schottky có thể được sử dụng làm máy thu bức xạ, máy đo biến dạng, máy dò bức xạ hạt nhân, bộ điều biến ánh sáng và cuối cùng là bộ chỉnh lưu dòng điện tần số cao.

Ký hiệu diode Schottky trên sơ đồ

Điốt Schottky ngày nay

Ngày nay, điốt Schottky rất phổ biến trong các thiết bị điện tử. Trong sơ đồ, chúng được mô tả khác với điốt thông thường. Bạn thường có thể tìm thấy các điốt chỉnh lưu Schottky kép, được chế tạo theo gói ba cực điển hình của các công tắc nguồn. Những thiết kế kép như vậy chứa hai điốt Schottky bên trong, được kết nối bằng cực âm hoặc cực dương, thường xuyên hơn là bằng cực âm.

Các điốt trong tổ hợp có các thông số rất giống nhau, vì mỗi tổ hợp như vậy được sản xuất theo một chu trình công nghệ duy nhất và do đó, điều kiện nhiệt độ hoạt động của chúng giống nhau và độ tin cậy của chúng tương ứng cao hơn. Sự sụt giảm điện áp chuyển tiếp 0,2 - 0,4 volt cùng với tốc độ cao (vài nano giây) là những ưu điểm chắc chắn của điốt Schottky so với điốt p-n của chúng.

Tính năng giảm điện áp thấp của hàng rào Schottky trong điốt thể hiện ở điện áp đặt lên đến 60 vôn, mặc dù hiệu suất vẫn không thể lay chuyển. Ngày nay, điốt Schottky loại 25CTQ045 (cho điện áp lên đến 45 volt, cho dòng điện lên đến 30 ampe cho mỗi cặp điốt trong cụm) có thể được tìm thấy trong nhiều bộ nguồn chuyển mạch, trong đó chúng đóng vai trò là bộ chỉnh lưu điện cho dòng điện có tần số lên tới vài trăm kilohertz.

Không thể không đề cập đến chủ đề về những khuyết điểm của điốt Schottky, tất nhiên là chúng tồn tại và có hai trong số đó. Thứ nhất, việc vượt quá điện áp tới hạn trong thời gian ngắn sẽ ngay lập tức làm hỏng diode. Thứ hai, nhiệt độ ảnh hưởng lớn đến dòng điện ngược tối đa. Ở nhiệt độ điểm nối rất cao, diode sẽ đơn giản hòa vốn khi hoạt động ở điện áp định mức.

Không một đài phát thanh nghiệp dư nào có thể làm được nếu không có điốt Schottky trong quá trình luyện tập của mình. Ở đây bạn có thể lưu ý các điốt phổ biến nhất: 1N5817, 1N5818, 1N5819, 1N5822, SK12, SK13, SK14. Các điốt này có sẵn ở cả phiên bản đầu ra và phiên bản SMD. Điều chính khiến những người nghiệp dư vô tuyến đánh giá cao chúng là hiệu suất cao và độ sụt điện áp thấp trên đường giao nhau - tối đa 0,55 volt - với mức giá thấp của các thành phần này.

Đó là một bảng mạch in hiếm hoi không có điốt Schottky cho mục đích này hay mục đích khác. Ở đâu đó, diode Schottky đóng vai trò là bộ chỉnh lưu công suất thấp cho mạch phản hồi, ở đâu đó nó đóng vai trò là bộ ổn định điện áp ở mức 0,3 - 0,4 volt, và ở đâu đó nó là máy dò.

Trong bảng dưới đây bạn có thể thấy thông số của các loại điốt Schottky công suất thấp phổ biến nhất hiện nay.

Kỹ thuật điện và điện tử vô tuyến có rất nhiều khái niệm, một trong số đó là diode Schottky, được sử dụng trong nhiều mạch điện. Nhiều người đặt câu hỏi diode Schottky là gì, nó được biểu thị trên sơ đồ như thế nào và nguyên lý hoạt động của diode Schottky là gì.

Thông tin chung và nguyên lý hoạt động

Diode Schottky là một sản phẩm bán dẫn diode, khi được kết nối trực tiếp với mạch điện, sẽ tạo ra sự giảm điện áp nhỏ. Nguyên tố này bao gồm kim loại và chất bán dẫn. Diode được đặt theo tên của nhà vật lý thử nghiệm nổi tiếng người Đức W. Schottky, người đã phát minh ra nó vào năm 1938 của thế kỷ 20.

Trong công nghiệp, một diode như vậy có điện áp ngược hạn chế được sử dụng - lên đến 250 V, nhưng trong thực tế, với mục đích gia đình, để ngăn dòng điện chạy ngược chiều, chủ yếu sử dụng các tùy chọn điện áp thấp - 3-10V.

Điốt Schottky có thể được chia thành 3 loại theo đặc tính công suất:

năng lượng cao;
công suất trung bình;
năng lượng thấp.

Một diode rào cản Schottky (tên chính xác hơn của sản phẩm) bao gồm một dây dẫn bằng kim loại dùng để tiếp xúc, một vòng bảo vệ và thụ động bằng thủy tinh.

Tại thời điểm dòng điện chạy qua mạch điện, các điện tích âm và dương tích tụ ở các phần khác nhau của cơ thể trên khắp khu vực của hàng rào bán dẫn và trên vòng bảo vệ, dẫn đến xuất hiện điện trường và giải phóng năng lượng nhiệt - đây là một điểm cộng lớn của diode trong nhiều thí nghiệm vật lý.

Các tổ hợp điốt loại này có thể được sản xuất theo nhiều biến thể:

Điốt Schottky có cực dương chung;
sản phẩm điốt có đầu ra từ cực âm chung;
điốt được lắp ráp theo mạch kép.

Đặc tính kỹ thuật của các sửa đổi phổ biến của điốt Schottky

Tên	Giới hạn điện áp đỉnh ngược	Giới hạn dòng chỉnh lưu		Dòng điện thuận cực đại	Hạn chế dòng điện ngược	Giới hạn điện áp chuyển tiếp
Đơn vị đo	TRONG	MỘT	hệ điều hành	MỘT	µA	TRONG
1N5817	20	1	90	25	1	0,45
1N5818	30	1	90	25	1	0,55
1N5819	40	1	90	25	1	0,6
1N5821	30	3	95	80	2	0,5
1N5822	40	3	95	80	2	0.525

Sự khác biệt so với các chất bán dẫn khác

Điốt Schottky khác với các sản phẩm diode khác ở chỗ chúng có một rào cản ở dạng chuyển tiếp - một kim loại bán dẫn, đặc trưng bởi tính dẫn điện một chiều. Kim loại trong chúng có thể là silicon, gali arsenide, và ít phổ biến hơn là các hợp chất của germani, vonfram, vàng, bạch kim và các loại khác có thể được sử dụng.

Hiệu suất của linh kiện điện tử này sẽ phụ thuộc hoàn toàn vào kim loại được chọn. Silicon thường được tìm thấy nhiều nhất trong các thiết kế như vậy vì nó đáng tin cậy hơn và có hiệu suất tuyệt vời ở công suất cao. Các hợp chất của gali, asen và germani cũng có thể được sử dụng. Công nghệ sản xuất sản phẩm điện tử này đơn giản nên giá thành thấp.

Sản phẩm của Schottky có đặc điểm là hoạt động ổn định hơn khi có dòng điện chạy qua so với các loại điốt bán dẫn khác. Điều này đạt được là do các dạng tinh thể đặc biệt được đưa vào cơ thể nó.

Ưu điểm và nhược điểm

Các điốt được mô tả ở trên có một số ưu điểm như sau:

dòng điện được chứa hoàn toàn trong mạch;
công suất nhỏ của rào cản Schottky làm tăng tuổi thọ của sản phẩm;
sụt áp thấp;
tốc độ trong mạch điện.

Hạn chế đáng kể nhất của thành phần này là dòng điện ngược rất lớn, ngay cả khi chỉ báo này tăng vọt vài đơn vị sẽ dẫn đến hỏng diode.

Ghi chú! Khi vận hành phần tử điện Schottky trong các mạch có dòng điện mạnh trong điều kiện trao đổi nhiệt không thuận lợi, sự cố nhiệt sẽ xảy ra.

Diode Schottky: chỉ định và đánh dấu

Điốt Schottky trên các mạch điện được thiết kế gần giống hệt như các chất bán dẫn thông thường nhưng có một số tính năng.

Điều đáng chú ý là các phiên bản kép của diode Schottky cũng có thể được tìm thấy trong sơ đồ. Thiết kế này bao gồm hai điốt được kết nối trong một vỏ chung, có cực âm hoặc cực dương được hàn, dẫn đến sự hình thành của ba cực.

Dấu hiệu của các yếu tố như vậy được dán ở bên cạnh dưới dạng chữ cái và ký hiệu. Mỗi nhà sản xuất dán nhãn sản phẩm của mình theo cách riêng nhưng tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế nhất định.

Quan trọng! Nếu ký hiệu chữ và số trên thân diode không rõ ràng, thì nên xem phần giải thích trong sách tham khảo kỹ thuật vô tuyến.

Khu vực ứng dụng

Việc sử dụng cấu trúc diode với hàng rào Schottky có thể được tìm thấy trong nhiều thiết bị và kết cấu điện. Chúng thường được sử dụng trên các mạch điện theo các kỹ thuật sau:

thiết bị điện gia dụng và máy tính;
nguồn điện các loại và ổn áp;
thiết bị truyền hình - và phát thanh;
bóng bán dẫn và pin chạy bằng năng lượng mặt trời;
điện tử khác.

Phạm vi ứng dụng rộng rãi như vậy là do phần tử điện như vậy làm tăng đáng kể hiệu suất và hiệu suất của sản phẩm cuối cùng, khôi phục điện trở ngược của dòng điện, bảo toàn nó trong mạng điện, giảm số lượng tổn thất trong mạng điện. động lực học của điện áp, đồng thời hấp thụ khá nhiều loại bức xạ khác nhau.

Chẩn đoán điốt Schottky

Việc kiểm tra khả năng sử dụng của bộ phận điện Schottky không khó nhưng sẽ mất một thời gian. Để chẩn đoán sự cố, bạn phải làm như sau:

Ban đầu cần loại bỏ phần tử quan tâm khỏi mạch điện hoặc cầu đi-ốt;
Tiến hành kiểm tra trực quan về các hư hỏng cơ học có thể xảy ra, dấu vết của hóa chất và các phản ứng khác;
Kiểm tra diode bằng máy kiểm tra hoặc đồng hồ vạn năng;
Nếu thực hiện kiểm tra bằng đồng hồ vạn năng thì sau khi bật máy phải đưa đầu dò đến hai đầu cực âm và cực dương, thiết bị sẽ hiển thị điện áp thực của cụm diode.

Quan trọng! Khi tiến hành kiểm tra bằng đồng hồ vạn năng, bạn nên tính đến dòng điện, thường được ghi ở mặt bên của sản phẩm.

Kết quả của các bước đơn giản này sẽ là thiết lập tình trạng kỹ thuật của chất bán dẫn. Diode có thể bị lỗi vì những lý do sau:

Khi xuất hiện lỗ trống, phần tử Schottky ngừng giữ dòng điện và do đó chuyển từ chất bán dẫn thành chất dẫn điện;
Khi xảy ra đứt gãy trong cầu diode hoặc chính phần tử diode, dòng điện sẽ dừng hoàn toàn.

Điều cần lưu ý là trong những sự cố như vậy sẽ không thấy khói cũng như mùi cháy, do đó, tất cả các điốt sẽ cần được kiểm tra và tốt nhất nên liên hệ với các xưởng chuyên dụng.

Diode Schottky là một diode đơn giản và khiêm tốn, nhưng đồng thời là một yếu tố cực kỳ cần thiết trong thiết bị điện tử hiện đại, vì nhờ nó mà có thể đảm bảo hoạt động liên tục của nhiều thiết bị và sản phẩm kỹ thuật.

Băng hình

Diode Schottky là một loại diode bán dẫn điển hình khác; tính năng đặc biệt của nó là sụt áp thấp khi kết nối trực tiếp. Nó được đặt tên để vinh danh nhà vật lý và nhà phát minh người Đức Walter Schottky. Các điốt này sử dụng điểm nối bán dẫn kim loại làm rào cản điện thế, thay vì điểm nối p-n. Điện áp ngược cho phép của điốt Schottky thường là khoảng 1200 volt, ví dụ CSD05120 và các chất tương tự của nó, trong thực tế, chúng được sử dụng trong các mạch điện áp thấp có điện áp ngược lên đến vài chục volt.

Trên sơ đồ mạch, chúng được ký hiệu gần giống như một diode, xem hình trên, nhưng có những khác biệt nhỏ về đồ họa; Ngoài ra, điốt Schottky kép khá phổ biến.

Một diode Schottky kép là hai phần tử riêng biệt được lắp ráp trong một vỏ chung và các cực của cực âm hoặc cực dương của các thành phần này được kết hợp với nhau. Vì vậy, một diode kép thường có ba cực. Trong chuyển mạch và nguồn điện máy tính, bạn thường có thể thấy điốt Schottky kép có cực âm chung.

Vì cả hai điốt đều được đặt trong một vỏ duy nhất và được lắp ráp bằng cùng một quy trình công nghệ nên các thông số kỹ thuật của chúng gần như giống hệt nhau. Với vị trí như vậy trong một trường hợp, trong quá trình hoạt động, chúng sẽ ở cùng một chế độ nhiệt độ và đây là một trong những yếu tố chính giúp tăng độ tin cậy của toàn bộ thiết bị.

Thuận lợi

Điện áp rơi trên diode khi kết nối trực tiếp chỉ là 0,2-0,4 volt, trong khi trên các điốt silicon thông thường thông số này là 0,6-0,7 volt. Sự sụt giảm điện áp thấp như vậy trên một chất bán dẫn, khi được kết nối trực tiếp, chỉ là đặc điểm của điốt Schottky có điện áp ngược tối đa hàng chục volt, nhưng nếu mức điện áp đặt vào tăng lên, thì điện áp rơi trên điốt Schottky đã có thể so sánh được với một diode silicon, hạn chế khá nghiêm trọng việc sử dụng điốt Schottky trong các thiết bị điện tử hiện đại.
Về mặt lý thuyết, bất kỳ diode Schottky nào cũng có thể có điện dung rào cản thấp. Việc không có tiếp giáp p-n cổ điển rõ ràng cho phép người ta tăng đáng kể tần số hoạt động của thiết bị. Tham số này đã được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất mạch tích hợp, trong đó điốt Schottky bỏ qua sự chuyển tiếp của bóng bán dẫn được sử dụng làm phần tử logic. Trong điện tử công suất, một thông số khác của điốt Schottky rất quan trọng, đó là thời gian phục hồi thấp giúp có thể sử dụng các bộ chỉnh lưu công suất ở tần số hàng trăm kHz trở lên. Ví dụ: thành phần vô tuyến MBR4015 (15 V và 40 A) được sử dụng để điều chỉnh điện áp RF và thời gian phục hồi của nó chỉ là 10 kV/μs.
Do các đặc tính tích cực nêu trên, bộ chỉnh lưu được chế tạo trên điốt Schottky khác với bộ chỉnh lưu trên điốt tiêu chuẩn ở mức độ nhiễu thấp hơn, đó là lý do tại sao chúng được sử dụng trong các nguồn điện thứ cấp tương tự.

Nhược điểm

Trong trường hợp vượt quá mức điện áp ngược cho phép trong thời gian ngắn, diode Schottky sẽ hỏng, không giống như các điốt silicon thông thường, chúng sẽ chuyển sang chế độ đánh thủng có thể đảo ngược, với điều kiện là công suất tiêu tán của tinh thể không vượt quá giá trị cho phép và sau khi điện áp giảm, diode khôi phục hoàn toàn các đặc tính của nó.
Điốt Schottky được đặc trưng bởi giá trị dòng điện ngược cao hơn, tăng khi nhiệt độ tinh thể tăng và trong trường hợp điều kiện hoạt động không đạt yêu cầu của bộ tản nhiệt khi làm việc với dòng điện cao, dẫn đến sự cố nhiệt của thành phần vô tuyến.

Điốt Schottky, như tôi đã lưu ý ở trên, được sử dụng tích cực trong nguồn điện máy tính và bộ điều chỉnh điện áp chuyển mạch. Chúng được sử dụng trong các bộ phận có điện áp thấp và dòng điện cao của mạch UPS máy tính ở mức +3,3 volt và +5,0 volt. Được sử dụng phổ biến nhất là điốt kép có cực âm chung. Việc sử dụng điốt kép được coi là dấu hiệu của chất lượng cao.

Diode Schottky bị cháy là một trong những lỗi phổ biến nhất. Một diode có thể có hai trạng thái không hoạt động: đánh thủng điện và rò rỉ điện vào cơ thể. Trong bất kỳ điều kiện nào trong số này, UPS đều bị chặn do mạch bảo vệ tích hợp.

Trong trường hợp có sự cố về điện, tất cả các điện áp thứ cấp trong nguồn điện đều không có. Trong trường hợp rò rỉ, quạt nguồn máy tính có thể “co giật” và các gợn sóng điện áp đầu ra có thể xuất hiện ở đầu ra và biến mất theo định kỳ. Nghĩa là, mô-đun bảo vệ kích hoạt định kỳ nhưng không xảy ra tình trạng chặn hoàn toàn. Điốt Schottky bị đốt cháy 100% nếu bộ tản nhiệt mà chúng được gắn vào rất ấm hoặc có mùi cháy nồng nặc từ chúng.

Cần phải nói đôi lời rằng khi sửa chữa UPS sau khi thay thế điốt, đặc biệt khi nghi ngờ có rò rỉ vào vỏ máy, bạn nên đổ chuông tất cả các bóng bán dẫn điện đang hoạt động ở chế độ chuyển mạch. Và cũng trong trường hợp thay thế các bóng bán dẫn quan trọng, việc kiểm tra điốt là bắt buộc và thực sự cần thiết.

Kỹ thuật kiểm tra diode Schottky cũng giống như kỹ thuật kiểm tra diode tiêu chuẩn. Nhưng cũng có những khác biệt nhỏ ở đây. Rất khó để kiểm tra một diode loại này đã được hàn vào mạch. Do đó, bộ phận lắp ráp hoặc bộ phận riêng lẻ trước tiên phải được tháo ra khỏi mạch để kiểm tra. Khá dễ dàng để xác định một phần tử bị xuyên thủng hoàn toàn. Ở tất cả các giới hạn đo điện trở, đồng hồ vạn năng sẽ hiển thị điện trở cực thấp hoặc đoản mạch theo cả hai hướng.

Việc kiểm tra khi có nghi ngờ rò rỉ sẽ khó khăn hơn. Nếu chúng ta kiểm tra bằng đồng hồ vạn năng thông thường, chẳng hạn như DT-830 ở chế độ “diode”, chúng ta sẽ thấy một bộ phận có thể sử dụng được. Tuy nhiên, nếu bạn thực hiện phép đo ở chế độ ôm kế thì điện trở ngược ở giới hạn “20 kOhm” được xác định là vô cùng lớn (1). Nếu phần tử này có một số điện trở, chẳng hạn như 5 kOhm, thì tốt hơn nên coi diode này là đáng ngờ và thay thế nó bằng một diode chắc chắn đang hoạt động. Đôi khi, tốt hơn là nên thay thế ngay các điốt Schottky trên các bus +3,3V và +5,0V trong UPS máy tính.

Đôi khi chúng được sử dụng trong các máy thu bức xạ alpha và beta (máy đo liều lượng), kẹp bức xạ neutron và ngoài ra, các tấm pin mặt trời được lắp ráp tại các điểm chuyển tiếp của rào cản Schottky để cung cấp điện cho tàu vũ trụ đang cày xới vùng đất rộng lớn của vũ trụ rộng lớn của chúng ta.

Điốt Schottky, hay chính xác hơn là điốt rào cản Schottky, là thiết bị bán dẫn được chế tạo trên cơ sở tiếp xúc bán dẫn kim loại, trong khi điốt thông thường sử dụng tiếp giáp p-n bán dẫn.

Dưới tác dụng của trường, hàm công nhiệt động của chất bán dẫn sẽ tăng lên và sự tăng này sẽ xảy ra cho đến khi hàm công nhiệt động và dòng phát xạ nhiệt tương ứng so với bề mặt được cân bằng trong vùng tiếp xúc.

Trong quá trình lắp ráp bộ nguồn và bộ chuyển đổi điện áp cho bộ khuếch đại ô tô, vấn đề thường nảy sinh là chỉnh lưu dòng điện từ máy biến áp. Việc nắm bắt được các điốt xung mạnh là một vấn đề khá nghiêm trọng, vì vậy tôi quyết định xuất bản một bài báo cung cấp danh sách đầy đủ và các thông số của các điốt Schottky mạnh mẽ. Cách đây một thời gian, cá nhân tôi gặp vấn đề với bộ chỉnh lưu chuyển đổi cho bộ khuếch đại ô tô. Bộ chuyển đổi khá mạnh (500-600 watt), tần số điện áp đầu ra là 60 kHz, bất kỳ diode thông thường nào có thể tìm thấy trong thùng rác cũ sẽ lập tức cháy hết như que diêm. Lựa chọn duy nhất có sẵn vào thời điểm đó là KD213A nội địa. Các điốt khá tốt, chúng chứa tới 10 Amps, tần số hoạt động trong khoảng 100 kHz, nhưng chúng cũng quá nóng khi tải.

Trên thực tế, hầu hết mọi người đều có thể tìm thấy điốt mạnh mẽ. Bộ nguồn máy tính là bộ cấp nguồn cho toàn bộ máy tính. Theo quy định, chúng được tạo ra với công suất từ 200 watt đến 1 kW trở lên và vì máy tính được cấp nguồn bằng nguồn điện, điều này có nghĩa là nguồn điện phải có bộ chỉnh lưu. Bộ nguồn hiện đại sử dụng các cụm diode Schottky mạnh mẽ để điều chỉnh điện áp - chúng có mức giảm điện áp tối thiểu trong quá trình chuyển đổi và khả năng hoạt động trong các mạch xung, trong đó tần số hoạt động cao hơn nhiều so với mạng 50 Hz. Gần đây, họ đã mang đến miễn phí một số bộ nguồn, từ đó các điốt đã được tháo ra cho bài đánh giá ngắn này. Trong các bộ nguồn máy tính, bạn có thể tìm thấy nhiều loại điốt khác nhau; hầu như không có một điốt nào ở đây - trong một trường hợp có hai điốt mạnh, thường (hầu như luôn luôn) có một cực âm chung. Dưới đây là một số trong số họ:

D83-004 (ESAD83-004)- Lắp ráp mạnh mẽ các điốt Schottky, điện áp ngược 40 Vôn, dòng điện cho phép 30A, ở chế độ xung lên đến 250A - có lẽ là một trong những điốt mạnh nhất có thể tìm thấy trong bộ nguồn máy tính.

STPS3045CW- Diode Schottky kép, dòng chỉnh lưu 15A, điện áp thuận 570mV, dòng rò ngược 200uA, điện áp ngược không đổi 45 Volts.

Điốt Schottky cơ bản được tìm thấy trong các bộ nguồn

Schottky TO-220 SBL2040CT 10A x 2 =20A 40V Vf=0,6V tại 10A
Schottky TO-247 S30D40 15A x 2 =30A 40V Vf=0,55V tại 15A
Cực nhanh TO-220 SF1004G 5A x 2 =10A 200V Vf=0,97V ở 5A
Cực nhanh TO-220 F16C20C 8A x 2 =16A 200V Vf=1,3V ở 8A
Cực nhanh SR504 5A 40V Vf=0,57
Schottky TO-247 40CPQ060 20A x 2 =40A 60V Vf=0,49V tại 20A
Schottky TO-247 STPS40L45C 20A x 2 =40A 45V Vf=0,49V
Cực nhanh TO-247 SBL4040PT 20A x 2 =40A 45V Vf=0,58V ở 20A
Schottky TO-220 63CTQ100 30A x 2 =60A 100 Vf=0,69V ở 30A
Schottky TO-220 MBR2545CT 15A x 2 =30A 45V Vf=0,65V tại 15A
Schottky TO-247 S60D40 30A x 2 =60A 40-60V Vf=0,65V tại 30A
Schottky TO-247 30CPQ150 15A x 2 =30A 150V Vf=1V tại 15A
Schottky TO-220 MBRP3045N 15A x 2 =30A 45V Vf=0,65V tại 15A
Schottky TO-220 S20C60 10A x 2 =20A 30-60V Vf=0,55V tại 10A
Schottky TO-247 SBL3040PT 15A x 2 =30A 30-40V Vf=0,55V tại 15A
Schottky TO-247 SBL4040PT 20A x 2 =40A 30-40V Vf=0,58V tại 20A
Cực nhanh TO-220 U20C20C 10A x 2 =20A 50-200V Vf=0,97V ở 10A

Ngoài ra còn có các cụm đi-ốt nội địa hiện đại dành cho dòng điện cao. Dưới đây là các dấu hiệu và sơ đồ bên trong của chúng:

Cũng được sản xuất , có thể được sử dụng, ví dụ, trong nguồn điện cho bộ khuếch đại ống và các thiết bị khác có nguồn điện tăng cường. Danh sách được đưa ra dưới đây:

Điốt điện Schottky cao áp có điện áp lên đến 1200 V

Mặc dù tốt hơn là sử dụng điốt Schottky trong các bộ chỉnh lưu mạnh điện áp thấp với điện áp đầu ra vài chục volt ở tần số chuyển mạch cao.

Diode Schottky là một loại diode bán dẫn điển hình khác, đặc điểm nổi bật của nó là độ sụt điện áp thấp khi kết nối trực tiếp. Nó được đặt tên để vinh danh nhà vật lý và nhà phát minh người Đức Walter Schottky. Các điốt này sử dụng điểm nối bán dẫn kim loại làm rào cản điện thế, thay vì điểm nối p-n. Điện áp ngược cho phép của điốt Schottky thường là khoảng 1200 volt, ví dụ CSD05120 và các chất tương tự của nó, trong thực tế, chúng được sử dụng trong các mạch điện áp thấp có điện áp ngược lên đến vài chục volt.

Thuận lợi

Nhược điểm

Sự phát triển của điện tử đòi hỏi những tiêu chuẩn ngày càng cao hơn từ các linh kiện vô tuyến. Để hoạt động ở tần số cao, một diode Schottky được sử dụng, có thông số vượt trội hơn so với các chất tương tự silicon. Đôi khi bạn có thể bắt gặp cái tên diode rào cản Schottky, về cơ bản có nghĩa tương tự.

Thiết kế
Thu nhỏ
Sử dụng trong thực tế

Thiết kế

Điốt Schottky khác với điốt thông thường ở thiết kế, nó sử dụng chất bán dẫn kim loại thay vì tiếp giáp p-n. Rõ ràng là các thuộc tính ở đây là khác nhau, có nghĩa là các đặc điểm cũng phải khác nhau.

Thật vậy, một kim loại bán dẫn có các thông số sau:

Dòng điện rò rỉ có tầm quan trọng lớn;
Giảm điện áp thấp trên đường giao nhau khi kết nối trực tiếp;
Phục hồi phí rất nhanh vì nó có giá trị thấp.

Diode Schottky được làm từ các vật liệu như gallium arsenide, silicon; ít phổ biến hơn nhiều nhưng cũng có thể được sử dụng là germanium. Việc lựa chọn vật liệu phụ thuộc vào các đặc tính cần đạt được, tuy nhiên, trong mọi trường hợp, điện áp ngược tối đa mà các chất bán dẫn này có thể được sản xuất không cao hơn 1200 volt - đây là những bộ chỉnh lưu điện áp cao nhất. Trong thực tế, chúng thường được sử dụng nhiều hơn ở điện áp thấp hơn - 3, 5, 10 volt.

Trong sơ đồ mạch, diode Schottky được ký hiệu như sau:

Nhưng đôi khi bạn có thể thấy chỉ định này:

Điều này có nghĩa là một phần tử kép: hai điốt trong một vỏ có cực dương hoặc cực âm chung, do đó phần tử này có ba cực. Bộ nguồn sử dụng các thiết kế như vậy với cực âm chung, chúng thuận tiện để sử dụng trong các mạch chỉnh lưu. Thông thường các sơ đồ hiển thị các dấu hiệu của một diode thông thường, nhưng phần mô tả chỉ ra rằng đây là một diode Schottky, vì vậy bạn cần phải cẩn thận.

Các cụm điốt có rào chắn Schottky có ba loại:

Loại 1 – có cực âm chung;

Loại 2 – có cực dương chung;

Loại 3 – theo sơ đồ nhân đôi.

Để tiết kiệm hóa đơn tiền điện, độc giả của chúng tôi khuyên dùng Hộp tiết kiệm điện. Các khoản thanh toán hàng tháng sẽ ít hơn 30-50% so với trước khi sử dụng trình tiết kiệm. Nó loại bỏ thành phần phản ứng khỏi mạng, dẫn đến giảm tải và do đó giảm mức tiêu thụ hiện tại. Các thiết bị điện tiêu thụ ít điện hơn và chi phí giảm.

Kết nối này giúp tăng độ tin cậy của phần tử: xét cho cùng, ở trong cùng một vỏ, chúng có cùng chế độ nhiệt độ, điều này rất quan trọng nếu cần bộ chỉnh lưu mạnh, chẳng hạn như 10 ampe.

Nhưng cũng có những nhược điểm. Vấn đề là sự sụt giảm điện áp thấp (0,2–0,4 V) của những điốt như vậy xuất hiện ở điện áp thấp, thường là 50–60 volt. Ở giá trị cao hơn, chúng hoạt động giống như điốt thông thường. Nhưng về mặt dòng điện, mạch này cho kết quả rất tốt, vì thường cần - đặc biệt là trong các mạch điện và mô-đun nguồn - để dòng điện hoạt động của chất bán dẫn ít nhất phải là 10A.

Một nhược điểm lớn khác: đối với các thiết bị này, dòng điện ngược không thể vượt quá dù chỉ trong chốc lát. Chúng ngay lập tức bị hỏng, trong khi điốt silicon, nếu nhiệt độ của chúng không bị vượt quá, sẽ khôi phục lại các đặc tính của chúng.

Nhưng vẫn còn nhiều điều tích cực hơn. Ngoài hiện tượng sụt áp thấp, diode Schottky còn có giá trị điện dung tiếp giáp thấp. Như bạn đã biết: công suất thấp hơn - tần số cao hơn. Một diode như vậy đã được ứng dụng trong việc chuyển đổi nguồn điện, bộ chỉnh lưu và các mạch khác có tần số vài trăm kilohertz.

Đặc tính dòng điện-điện áp của một diode như vậy có vẻ ngoài không đối xứng. Khi đặt điện áp thuận, rõ ràng là dòng điện tăng theo cấp số nhân và khi đặt điện áp ngược, dòng điện không phụ thuộc vào điện áp.

Tất cả điều này có thể được giải thích nếu bạn biết rằng nguyên lý hoạt động của chất bán dẫn này dựa trên chuyển động của chất mang chính - electron. Vì lý do tương tự, các thiết bị này hoạt động rất nhanh: chúng không có quá trình tái hợp đặc trưng của các thiết bị có tiếp xúc p-n. Tất cả các thiết bị có cấu trúc rào cản đều có đặc điểm là không đối xứng về đặc tính dòng điện-điện áp, bởi vì số lượng hạt mang điện xác định sự phụ thuộc của dòng điện vào điện áp.

Thu nhỏ

Với sự phát triển của vi điện tử, các vi mạch đặc biệt và bộ vi xử lý đơn chip bắt đầu được sử dụng rộng rãi. Tất cả điều này không loại trừ việc sử dụng các yếu tố treo. Tuy nhiên, nếu các phần tử phóng xạ có kích thước thông thường được sử dụng cho mục đích này, thì điều này sẽ phủ nhận toàn bộ ý tưởng thu nhỏ nói chung. Do đó, các phần tử khung mở đã được phát triển - các thành phần SMD, nhỏ hơn 10 lần so với các bộ phận thông thường. Đặc tính dòng điện-điện áp của các bộ phận như vậy không khác với đặc tính dòng điện-điện áp của các thiết bị thông thường và kích thước giảm của chúng giúp có thể sử dụng các phụ tùng thay thế đó trong các cụm vi mô khác nhau.

Các thành phần SMD có nhiều kích cỡ. SMD kích thước 1206 phù hợp để hàn thủ công, chúng có kích thước 3,2 x 1,6 mm, cho phép bạn tự hàn chúng. Các phần tử SMD khác thu nhỏ hơn, được lắp ráp tại nhà máy bằng thiết bị đặc biệt và không thể tự hàn chúng ở nhà.

Nguyên lý hoạt động của thành phần smd cũng không khác biệt so với thành phần lớn của nó, và nếu, chẳng hạn, nếu chúng ta xem xét đặc tính dòng điện-điện áp của một diode, thì nó sẽ phù hợp như nhau đối với các chất bán dẫn ở mọi kích thước. Phạm vi hiện tại là từ 1 đến 10 ampe. Các dấu hiệu trên vỏ thường bao gồm mã kỹ thuật số, việc giải mã mã này được đưa ra trong các bảng đặc biệt. Chúng có thể được kiểm tra tính phù hợp bằng cách sử dụng máy kiểm tra, giống như các sản phẩm lớn hơn.

Sử dụng trong thực tế

Bộ chỉnh lưu Schottky được sử dụng trong các bộ nguồn chuyển mạch, bộ ổn áp, bộ chỉnh lưu chuyển mạch. Dòng điện đòi hỏi khắt khe nhất - 10A trở lên - là điện áp 3,3 và 5 volt. Chính trong các mạch điện thứ cấp như vậy mà các thiết bị Schottky thường được sử dụng nhất. Để khuếch đại các giá trị hiện tại, chúng được kết nối với nhau trong một mạch có cực dương hoặc cực âm chung. Nếu mỗi điốt kép được định mức ở mức 10 ampe, bạn sẽ nhận được mức an toàn đáng kể.

Một trong những trục trặc phổ biến nhất của các mô-đun nguồn chuyển mạch là lỗi của các điốt tương tự. Theo quy định, chúng hoàn toàn xuyên thủng hoặc rò rỉ. Trong cả hai trường hợp, diode bị lỗi phải được thay thế, sau đó các bóng bán dẫn điện phải được kiểm tra bằng đồng hồ vạn năng và cũng phải đo điện áp nguồn.

Kiểm tra và khả năng thay thế lẫn nhau

Bộ chỉnh lưu Schottky có thể được thử nghiệm theo cách tương tự như chất bán dẫn thông thường vì chúng có các đặc tính tương tự. Bạn cần rung nó theo cả hai hướng bằng đồng hồ vạn năng - nó sẽ tự hiển thị giống như một diode thông thường: cực dương-cực âm và không được có rò rỉ. Nếu nó cho thấy mức kháng cự dù chỉ nhỏ - 2-10 kilo-ohms, thì đây đã là lý do để nghi ngờ.

Một diode có cực dương hoặc cực âm chung có thể được kiểm tra giống như hai chất bán dẫn thông thường được kết nối với nhau. Ví dụ: nếu cực dương là chung thì nó sẽ là một trong ba chân. Chúng tôi đặt một đầu dò thử nghiệm trên cực dương, các chân còn lại là các điốt khác nhau và một đầu dò khác được đặt trên chúng.

Có thể thay loại khác được không? Trong một số trường hợp, điốt Schottky được thay thế bằng điốt germani thông thường. Ví dụ, D305 ở dòng điện 10 ampe chỉ giảm 0,3 volt và ở dòng điện 2–3 ampe, chúng thường có thể được lắp đặt mà không cần bộ tản nhiệt. Nhưng mục đích chính của việc lắp đặt Schottky không phải là giảm nhỏ mà là công suất thấp nên không phải lúc nào cũng có thể thay thế được.

Như chúng ta thấy, thiết bị điện tử không đứng yên và các ứng dụng tiếp theo của thiết bị tốc độ cao sẽ chỉ tăng lên, giúp phát triển các hệ thống mới, phức tạp hơn.

Đối với dòng điốt bán dẫn lớn được đặt theo tên của các nhà khoa học đã phát hiện ra hiệu ứng bất thường, chúng ta có thể bổ sung thêm một dòng nữa. Đây là một điốt Schottky.

Nhà vật lý người Đức Walter Schottka đã phát hiện và nghiên cứu cái gọi là hiệu ứng rào cản xảy ra với một công nghệ nhất định nhằm tạo ra sự chuyển tiếp chất bán dẫn kim loại.

Đặc điểm chính của diode Schottky là, không giống như các điốt thông thường dựa trên điểm nối pn, nó sử dụng điểm nối bán dẫn kim loại, còn được gọi là hàng rào Schottky. Rào cản này, giống như điểm nối pn bán dẫn, có đặc tính dẫn điện một chiều và một số đặc tính đặc biệt.

Vật liệu được sử dụng để chế tạo điốt rào cản Schottky chủ yếu là silicon (Si) và gali arsenide (GaAs), cũng như các kim loại như vàng, bạc, bạch kim, palađi và vonfram.

Trong sơ đồ mạch, một diode Schottky được mô tả như thế này.

Như bạn có thể thấy, hình ảnh của nó hơi khác so với tên gọi của một diode bán dẫn thông thường.

Ngoài ký hiệu này, trong sơ đồ, bạn cũng có thể tìm thấy hình ảnh của một diode Schottky kép (lắp ráp).

Một diode kép là hai điốt được gắn trong một vỏ chung. Các cực của cực âm hoặc cực dương của chúng được kết hợp với nhau. Do đó, một tổ hợp như vậy thường có ba đầu ra. Bộ nguồn chuyển mạch thường sử dụng cụm cực âm thông thường.

Vì hai điốt được đặt trong cùng một vỏ và được chế tạo theo một quy trình công nghệ duy nhất nên các thông số của chúng rất giống nhau. Vì chúng được đặt trong một vỏ duy nhất nên điều kiện nhiệt độ của chúng là như nhau. Điều này làm tăng độ tin cậy và tuổi thọ của phần tử.

Điốt Schottky có hai đặc tính tích cực: điện áp chuyển tiếp giảm rất thấp (0,2-0,4 volt) trên đường giao nhau và hiệu suất rất cao.

Thật không may, sự sụt giảm điện áp nhỏ như vậy xảy ra khi điện áp đặt vào không quá 50-60 volt. Khi nó tăng thêm, diode Schottky hoạt động giống như một diode chỉnh lưu silicon thông thường. Điện áp ngược tối đa của Schottky thường không vượt quá 250 volt, mặc dù khi bán, bạn có thể tìm thấy các mẫu có điện áp định mức 1,2 kilovolt (VS-10ETS12-M3).

Vì vậy, diode Schottky kép (bộ chỉnh lưu Schottky) 60CPQ150được thiết kế cho điện áp ngược tối đa 150V và mỗi điốt của cụm có khả năng truyền 30 ampe khi kết nối trực tiếp!

Bạn cũng có thể tìm thấy các mẫu có dòng điện chỉnh lưu nửa chu kỳ có thể đạt tối đa 400A! Một ví dụ là mẫu VS-400CNQ045.

Rất thường xuyên, trong sơ đồ mạch, biểu diễn đồ họa phức tạp của cực âm bị bỏ qua và diode Schottky được mô tả như một diode thông thường. Và loại phần tử được sử dụng được chỉ định trong thông số kỹ thuật.

Nhược điểm của điốt có rào chắn Schottky bao gồm thực tế là ngay cả khi vượt quá điện áp ngược trong thời gian ngắn, chúng sẽ bị hỏng ngay lập tức và quan trọng nhất là không thể phục hồi được. Trong khi các van nguồn silicon, sau khi dừng điện áp dư thừa, sẽ tự phục hồi hoàn toàn và tiếp tục hoạt động. Ngoài ra, dòng điện ngược của điốt phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ điểm nối. Khi dòng điện ngược lớn xảy ra hiện tượng đánh thủng nhiệt.

Ngoài tốc độ cao và do đó, thời gian phục hồi ngắn, những phẩm chất tích cực của điốt Schottky bao gồm điện dung tiếp giáp (rào cản) nhỏ, cho phép bạn tăng tần số hoạt động. Điều này cho phép chúng được sử dụng trong các bộ chỉnh lưu xung ở tần số hàng trăm kilohertz. Rất nhiều điốt Schottky được ứng dụng trong vi điện tử tích hợp. Điốt Schottky được chế tạo bằng công nghệ nano được đưa vào các mạch tích hợp, trong đó chúng bỏ qua các điểm nối bóng bán dẫn để cải thiện hiệu suất.

Điốt Schottky thuộc dòng 1N581x (1N5817, 1N5818, 1N5819) đã bắt nguồn từ thực tiễn vô tuyến nghiệp dư. Tất cả chúng đều được thiết kế cho dòng điện chuyển tiếp tối đa ( Tôi F(AV)) – 1 ampe và điện áp ngược ( V RRM) từ 20 đến 40 volt. Giảm điện áp ( VF) tại điểm nối là từ 0,45 đến 0,55 volt. Như đã đề cập, điện áp chuyển tiếp giảm ( Giảm điện áp chuyển tiếp) đối với điốt có rào cản Schottky là rất nhỏ.

Một nguyên tố khá nổi tiếng khác là 1N5822. Nó được thiết kế cho dòng điện chuyển tiếp 3 ampe và được đặt trong vỏ DO-201AD.

Ngoài ra trên bảng mạch in, bạn có thể tìm thấy điốt dòng SK12 - SK16 để gắn trên bề mặt. Chúng có kích thước khá nhỏ. Mặc dù vậy, SK12-SK16 có thể chịu được dòng điện thuận lên tới 1 ampe ở điện áp ngược 20 - 60 volt. Điện áp rơi thuận là 0,55 volt (đối với SK12, SK13, SK14) và 0,7 volt (đối với SK15, SK16). Ngoài ra, trong thực tế, bạn có thể tìm thấy các điốt thuộc dòng SK32 - SK310, chẳng hạn, SK36, được thiết kế cho dòng điện một chiều 3 ampe.

Ứng dụng điốt Schottky trong nguồn điện.

Điốt Schottky được sử dụng tích cực trong nguồn điện máy tính và bộ ổn áp chuyển mạch. Trong số các điện áp cung cấp điện áp thấp, dòng điện cao nhất (hàng chục ampe) là +3,3 volt và +5,0 volt. Chính trong các nguồn cấp điện thứ cấp này, điốt rào cản Schottky được sử dụng. Thông thường, các cụm ba cực có cực âm chung được sử dụng. Việc sử dụng các tổ hợp có thể được coi là dấu hiệu của nguồn cung cấp điện chất lượng cao và công nghệ tiên tiến.

Hư hỏng điốt Schottky là một trong những lỗi phổ biến nhất trong việc chuyển đổi nguồn điện. Nó có thể có hai trạng thái “chết”: sự cố điện và rò rỉ điện thuần túy. Nếu xuất hiện một trong những tình trạng này, nguồn điện của máy tính sẽ bị chặn khi kích hoạt bảo vệ. Nhưng điều này có thể xảy ra theo những cách khác nhau.

Trong trường hợp đầu tiên, tất cả các ứng suất thứ cấp đều không có. Việc bảo vệ đã chặn nguồn điện. Trong trường hợp thứ hai, quạt “co giật” và gợn sóng điện áp xuất hiện định kỳ rồi biến mất ở đầu ra của bộ nguồn.

Tức là mạch bảo vệ được kích hoạt định kỳ nhưng nguồn điện không bị chặn hoàn toàn. Điốt Schottky được đảm bảo sẽ bị hỏng nếu bộ tản nhiệt mà chúng được lắp đặt rất nóng cho đến khi xuất hiện mùi khó chịu. Và tùy chọn chẩn đoán cuối cùng có liên quan đến rò rỉ: khi tải trên bộ xử lý trung tâm tăng ở chế độ đa chương trình, nguồn điện sẽ tự động tắt.

Cần lưu ý rằng khi sửa chữa bộ nguồn một cách chuyên nghiệp, sau khi thay thế các điốt thứ cấp, đặc biệt khi nghi ngờ có rò rỉ, bạn nên kiểm tra tất cả các bóng bán dẫn điện thực hiện chức năng của phím và ngược lại: sau khi thay thế các bóng bán dẫn chính, hãy kiểm tra các điốt thứ cấp. một thủ tục bắt buộc. Luôn luôn cần phải được hướng dẫn bởi nguyên tắc: rắc rối không đến một mình.

Kiểm tra điốt Schottky bằng đồng hồ vạn năng.

Bạn có thể kiểm tra diode Schottky bằng đồng hồ vạn năng thương mại. Kỹ thuật này giống như khi kiểm tra một diode bán dẫn thông thường có tiếp giáp p-n. Nhưng ở đây cũng có những cạm bẫy. Một diode bị rò rỉ đặc biệt khó kiểm tra. Trước hết, phần tử phải được loại bỏ khỏi mạch để kiểm tra chính xác hơn. Khá dễ dàng để xác định một diode bị hỏng hoàn toàn. Ở tất cả các giới hạn của phép đo điện trở, phần tử bị lỗi sẽ có điện trở vô cùng nhỏ, cả ở kết nối thuận và ngược. Điều này tương đương với hiện tượng ngắn mạch.

Việc kiểm tra một diode bị nghi ngờ có “rò rỉ” sẽ khó khăn hơn. Nếu chúng ta kiểm tra bằng đồng hồ vạn năng DT-830 ở chế độ “diode”, chúng ta sẽ thấy một phần tử hoàn toàn có thể sử dụng được. Bạn có thể thử đo điện trở ngược của nó bằng ôm kế. Ở giới hạn “20 kOhm”, điện trở ngược được xác định là vô cùng lớn. Nếu thiết bị có ít nhất một số điện trở, chẳng hạn như 3 kOhm, thì điốt này sẽ bị coi là đáng ngờ và được thay thế bằng một điốt tốt đã biết. Việc thay thế hoàn toàn điốt Schottky trên bus nguồn +3,3V và +5,0V có thể đảm bảo 100%.

Điốt Schottky được sử dụng ở đâu khác trong điện tử? Chúng có thể được tìm thấy trong các thiết bị khá kỳ lạ, chẳng hạn như máy thu bức xạ alpha và beta, máy dò bức xạ neutron và gần đây, các tấm pin mặt trời đã được lắp ráp trên các điểm nối rào chắn Schottky. Vì vậy, họ còn cung cấp điện cho tàu vũ trụ.

Nhiều trục trặc trong bộ nguồn của hệ thống phát sinh từ các vấn đề trong mạch thứ cấp hoạt động cùng với bộ nguồn. Nếu trước đây các công tắc bóng bán dẫn điện thường xuyên bị lỗi thì vấn đề chính hiện nay là sự cố của các bộ chỉnh lưu thứ cấp, cơ sở của nó là diode Schottky. Nó sử dụng nguyên lý chuyển đổi từ kim loại sang chất bán dẫn. Thông thường, hầu hết các điốt này được sử dụng trong các mạch điện áp thấp.

Những phẩm chất tích cực của diode Schottky

Nếu ở điốt thông thường, điện áp rơi thuận khoảng 0,6 đến 0,7 volt thì việc sử dụng điốt Schottky có thể làm giảm con số này từ 0,2 xuống 0,4 volt. Trong trường hợp này, điện áp ngược tối đa có thể lên tới vài chục volt. Chỉ báo này hạn chế việc sử dụng điốt Schottky và giả định việc sử dụng chúng chỉ trong các mạch điện áp thấp.

Với điện dung nhỏ của điểm nối, có thể tăng đáng kể tần số hoạt động. Nhờ đặc tính này, diode đã được ứng dụng khá rộng rãi trong các mạch tích hợp. Trong các thiết bị điện công suất, các điểm nối có điện dung thấp có thời gian phục hồi ngắn, cho phép các bộ chỉnh lưu hoạt động ở tần số cao.

Các đặc tính được cải tiến so với các bộ chỉnh lưu thông thường cho phép chúng được sử dụng hiệu quả để chuyển đổi nguồn điện và thiết bị kỹ thuật số.

sai sót

Trong trường hợp điện áp ngược tối đa vượt quá mức cho phép trong một thời gian ngắn, diode Schottky sẽ bị hỏng hoàn toàn. Đây là một quá trình không thể đảo ngược, sau đó không thể khôi phục các thuộc tính ban đầu.

Ngoài ra, người ta còn quan sát thấy dòng điện ngược tăng lên, dòng điện này tăng khi nhiệt độ của tinh thể tăng lên. Trong trường hợp loại bỏ nhiệt chất lượng kém, hoạt động phản hồi nhiệt tích cực có thể dẫn đến tình trạng quá nhiệt khẩn cấp của diode.

Trong các bộ nguồn, điốt Schottky được sử dụng một cách hiệu quả để chỉnh lưu dòng điện trong các kênh. Với dòng điện đầu ra cao, cần có các bộ chỉnh lưu hoạt động nhanh để giảm tổn thất năng lượng. Yếu tố này dẫn đến sự gia tăng đáng kể hiệu quả của việc cung cấp điện. Ngoài ra, hoạt động đáng tin cậy của các bộ nguồn được lắp đặt trong phần đầu tiên của bộ nguồn được đảm bảo.

Vì vậy, điốt Schottky được sử dụng trong trường hợp cần giảm tổn thất động khi chuyển mạch, cũng như loại bỏ hiện tượng đoản mạch trong quá trình chuyển mạch. Thiết bị này là một yếu tố chỉnh lưu hiệu quả.