Svet elektronike se opira na raznoliko zasedbo likov, od katerih ima vsak svojo ključno vlogo. Med temi diode izstopajo po svoji sposobnosti nadzora pretoka električne energije. Danes se poglobimo v posebno vrsto – Schottky diodo, edinstveno mešanico kovine in polprevodnika z vrsto dragocenih aplikacij.
Razumevanje Schottkyjeve diode
Za razliko od pogostejše diode s pn spojem, Schottkyjeva dioda tvori spoj med kovino in polprevodnikom. To ustvari Schottkyjevo pregrado, območje, kjer je pretok elektronov omejen. Ko je napetost uporabljena v smeri naprej (pozitivna na kovinski strani), elektroni premagajo oviro in tok zlahka teče. Vendar uporaba obratne napetosti ustvari močnejšo oviro, ki ovira pretok toka.
Simbol in značilnosti
Simbol diode Schottky je podoben običajni diodi z vodoravno črto, ki razpolavlja trikotnik in kaže proti pozitivnemu koncu. Njegova karakteristična krivulja VI je podobna diodi s pn spojitvijo, vendar s ključno razliko: občutno nižji padec napetosti naprej, običajno med 0,2 do 0,3 volta. To pomeni manjšo izgubo moči med delovanjem.
Načelo delovanja
Osnovno načelo delovanja Schottkyjeve diode je v različnih potencialnih energijah elektronov v različnih materialih. Ko kovina in polprevodnik tipa n prideta v stik, tečejo elektroni čez spoj v obe smeri. Uporaba napetosti naprej okrepi tok proti polprevodniku, kar omogoči tok.
Uporaba Schottkyjeve diode
Schottky diode se zaradi svojih edinstvenih lastnosti znajdejo v različnih elektronskih aplikacijah:
RF mešalniki in detektorji: zaradi njihove izjemne hitrosti preklapljanja in visokofrekvenčne zmogljivosti so idealni za radiofrekvenčne (RF) aplikacije, kot so diodni obročasti mešalniki.
Močnostni usmerniki: zmožnost obvladovanja visokih tokov in napetosti z nizkim padcem napetosti naprej jih naredi učinkovite močnostne usmernike, ki zmanjšajo izgubo moči v primerjavi z diodami pn spoja.
Napajalni ALI tokokrogi: V tokokrogih, kjer dva napajalnika poganjata obremenitev (kot so rezervne baterije), Schottky diode preprečujejo, da bi tok pritekel nazaj v en napajalnik iz drugega.
Uporaba sončnih celic: sončne celice so pogosto povezane z baterijami za polnjenje, običajno svinčeno-kislinskimi. Da bi preprečili, da bi tok ponoči stekel nazaj v sončne celice, se uporabljajo Schottkyjeve diode v obvodni konfiguraciji.
Prednosti in slabosti
Schottky diode ponujajo več prednosti:
Nizka kapacitivnost: Zanemarljivo območje izčrpavanja povzroči nizko kapacitivnost, zaradi česar so primerni za visokofrekvenčne aplikacije.
Hitro preklapljanje: hiter prehod iz vklopljenega v izklopljeno stanje omogoča hitro delovanje.
Visoka gostota toka: Majhno območje izčrpanosti jim omogoča obvladovanje visokih gostot toka.
Nizka vklopna napetost: Padec napetosti naprej od 0,2 do 0,3 volta je znatno nižji kot pri diodah s pn spoji.
Vendar pa obstaja ena ključna pomanjkljivost:
Visok povratni uhajajoči tok: Schottkyjeve diode kažejo večji povratni uhajajoči tok v primerjavi s pn spojnimi diodami. To je lahko zaskrbljujoče pri nekaterih aplikacijah.
Zaključek
Schottkyjeva dioda s svojim edinstvenim spojem med kovino in polprevodnikom ponuja dragoceno kombinacijo nizkega padca napetosti naprej, hitre hitrosti preklapljanja in zmožnosti upravljanja z visokim tokom. Zaradi tega so nenadomestljive komponente v različnih elektronskih vezjih, od napajalnikov do solarnih sistemov. Ker se tehnologija še naprej razvija, bo Schottkyjeva dioda zagotovo ostala zanesljiv delovni konj v elektronski industriji.
Čas objave: 13. junij 2024