آشنایی با الکترونیک

 

دیود Schottky - مشخصات ، پارامترها و برنامه ها
در این مقاله ، دیود Schottky ، ویژگی های آن ، پارامترها و برنامه های کاربردی را به زبان ساده توضیح خواهیم داد. دیودها یکی از مؤلفه های اصلی مدارهای الکترونیکی هستند و در یکسو کننده ها ، قیچی و گیره ها استفاده می شوند. دیودها عناصر نیمه هادی با دو جزء هستند که جریان الکتریکی را تنها در یک جهت (از آند (+) به کاتد (-)) هدایت می کنند و در جهت مخالف عبور نمی کنند ، یعنی از کاتد به آند. دلیل این امر این است که در جهت جهت مستقیم ، مقاومت نزدیک به صفر و در جهت مخالف ، مقاومت به سمت بی نهایت تمایل دارد. انواع مختلفی از دیودها در بازار وجود دارد که هر کدام ویژگی های خاص خود را دارند و بنابراین کاربردهای خاصی دارند. ما قبلاً در مورد دیودهای زنر و سایر دیودها و نحوه کارکرد آنها آموخته ایم. در این مقاله ، ما به دیود جذاب دیگری بنام دیود Schottky و کاربردهای آن در مدارهای الکتریکی خواهیم پرداخت.

دیود Schottky (به نام فیزیکدان آلمانی H. Schottky نامگذاری شده است) نوعی دیود نیمه هادی است ، به جز اینکه به جای اتصال P-N ، از اتصال نیمه هادی فلزی در ساخت آن استفاده می شود. این باعث می شود خازن دیود کوچکتر شود و سرعت سوئیچینگ را افزایش دهد. یکی از مهمترین تفاوت های این دیود و سایر دیودهای نیمه هادی سرعت بالای تبدیل است. دیودهای Schottky همچنین به عنوان دیودهای سطح مانع ، دیودهای مانع Schottky ، دیودهای حامل گرم و دیودهای الکترونیکی داغ شناخته می شوند.

نماد دیود Schottky
نماد دیود Schottky شبیه به نماد عمومی دیودها است ، به جز اینکه به جای یک خط مستقیم ، یک خط شبیه به s در انتهای منفی آن (کاتد) استفاده می شود. نماد این دیود در شکل زیر نشان داده شده است. با استفاده از این نماد شماتیک ، دیود Schottky را می توان به راحتی از سایر دیودها در یک نمودار مدار تشخیص داد. برای درک بهتر دیود Schottky ، در مقاله زیر ، آن را با یک دیود معمولی مقایسه خواهیم کرد.

ظاهر بدنی یک جفت Schottky بسیار شبیه به دیودهای معمولی است ، بنابراین در بعضی موارد بدون خواندن شماره روی آن قابل تشخیص نیست. البته بیشتر دیودهای چتکی بزرگتر از دیودهای معمولی هستند ، اما همیشه اینگونه نیست. دیود Schottky را می توانید در شکل زیر مشاهده کنید. شکل پین یا پین دیود Schottky در شکل زیر نشان داده شده است.

چه چیزی دیود Schottky را از سایر دیودها متمایز می کند؟
همانطور که در بخش های قبلی ذکر شد ، دیود Schottky از نظر ظاهری و عملکرد با دیودهای معمولی بسیار شبیه است ، اما ویژگی منحصر به فرد این دیود افت ولتاژ کم و سرعت تبدیل بسیار بالا است. برای مقایسه و درک بیشتر این مشکل ، دیود Schottky و دیود نرمال را در همان مدار قرار داده و عملکرد آنها را بررسی کردیم.

در شکل بالا دو مدار داریم که یکی از آنها با استفاده از دیود Schottky (مدار چپ) و دیگری با استفاده از یک دیود معمولی با یک اتصال P-N (سمت راست) و هر دو دیود به یک منبع ولتاژ 5 ولت متصل هستند. هنگامی که جریان الکتریکی روی مدار چپ اعمال می شود ، افت ولتاژ در دیود Schottky 0.3 ولت است ، در نتیجه بار دو برابر 4.7 ولت است. همچنین در مدار درست ، افت ولتاژ از یک دیود معمولی 0.7 ولت است و 4.3 ولت می شود. همانطور که معلوم است ، دیود Schottky افت ولتاژ کمتری نسبت به دیود معمولی P-N دارد. از دیگر مزایای Schottky Duo در دیودهای معمولی می توان به نرخ تبدیل بالاتر ، سر و صدای کمتر و راندمان بهتر اشاره کرد.

معایب دیود Schottky
در بخش قبلی گفتیم که این دیود دارای افت ولتاژ کم ، سرعت تبدیل بالاتر و در نتیجه کارآمدتر است. بنابراین چرا یک دیود مشترک با اتصال P-N معمولاً در مدارهای مختلف استفاده می شود؟

برای پاسخ به این سوال ، شایان ذکر است که دیود Schottky در این موارد از دیودهای معمولی بهتر است و استفاده از آن متداول تر است ، با این حال ، دو مانع اصلی برای استفاده از این نوع دیود وجود دارد. اولین ولتاژ خرابی معکوس کوچکتر و دیگری جریان نشتی معکوس بزرگتر است. به همین دلیل ، این دیود برای برنامه های تغییر ولتاژ بالا مناسب نیست. دیودهای Schottky از دیودهای معمولی نیز گران تر هستند.