Apa itu Dioda Schottky?

Adakah yang bisa memberi tahu saya apa itu Schottky Diode? Skema? Simbol? Di mana itu digunakan? Maksud saya dalam tipe sirkuit apa yang digunakan? Dan untuk apa digunakan?

Saya telah mencari secara online tetapi tidak menemukan apa yang saya cari.

Dioda semikonduktor biasa adalah sambungan bahan semikonduktor N dan P. Ternyata Anda dapat membuat dioda dari apa yang merupakan setengah dari persimpangan semikonduktor.

Dioda Schottky adalah persimpangan dengan satu sisi semikonduktor P atau N, tetapi di sisi lain hanya logam. Hasilnya masih berfungsi seperti dioda, tetapi memiliki perbedaan berikut relatif terhadap desain rangkaian:

1. Drop ke depan sekitar setengah. Ini sangat berguna dalam aplikasi arus tinggi karena dioda akan menghilangkan lebih sedikit daya. Ini juga membantu dengan efisiensi dalam beralih aplikasi catu daya.

2. Kebocoran terbalik secara signifikan lebih tinggi, terutama pada suhu tinggi. Ini adalah sesuatu yang harus Anda perhatikan dan rancang sesuai. Lihatlah lembar data dioda Schottky biasa, seperti 1N5818. Anda mungkin terkejut betapa banyak itu bisa bocor mundur, terutama pada suhu tinggi.

3. Waktu pemulihan terbalik jauh lebih cepat, pada dasarnya instan untuk sebagian besar aplikasi. Ini sangat berguna dalam mengalihkan catu daya yang beroperasi dalam mode kontinu. Dalam hal ini, ada arus maju melalui dioda ketika sakelar dihidupkan, membalikkan bias dioda. Silikon dioda dapat menjadi masalah dalam aplikasi ini karena untuk 10-an atau 100-an pertama saklar pada dasarnya disingkat oleh dioda yang masih melakukan meskipun bias terbalik. Hal ini menyebabkan inefisiensi dan banyak tekanan pada sakelar dan dioda.

4. Dioda Schottky tidak tersedia dengan tegangan balik setinggi dioda silikon. Di atas sekitar 100 V mereka sulit ditemukan atau mahal ketika Anda melakukannya.

Ini seperti dioda tetapi hanya dengan logam dan material ber-N bukan persimpangan PN.

Mereka sangat berguna untuk sirkuit komputer berkecepatan tinggi, beralih cepat. Biasa digunakan untuk mendesain rectifier

Penggunaan lain yang umum dari mereka adalah untuk penjepitan tegangan karena memiliki lebih curam daripada dioda biasa.

Kiat: Beberapa tempat untuk dipertimbangkan memulai pencarian Anda sebelum bertanya

• Semua Tentang Sirkuit
• Wiki

Jenis dioda yang paling umum (diode persimpangan silikon silikon PN ) memiliki penurunan tegangan minimum, untuk mengatasi potensi sambungan yaitu energi yang baik, untuk konduksi pembawa. Untuk silikon ini sekitar 0,6-0,65 Volt, dan tergantung suhu.

Untuk aplikasi tertentu, penurunan dioda ~ 0,65 Volt tidak dapat diterima. Alasannya meliputi:

• Daya yang terbuang di dioda adalah fungsi dari arus yang melaluinya dan tegangan sambungan pada arus itu, yaitu P = V x I. Dengan demikian, panas yang dihasilkan sebanding dengan tegangan ini
• Salah satu faktor ( bukan satu-satunya ) dari kecepatan switching dioda adalah penghalang tegangan yang perlu diatasi agar konduksi terjadi. Dengan demikian, mengurangi tegangan ini akan menjadi salah satu cara untuk mempercepat kinerja switching dioda.

Jadi secara logis, jawaban sederhana seharusnya menggunakan beberapa semikonduktor lain alih-alih Si ... dan ini berfungsi dengan beberapa batasan: Alternatif untuk aplikasi tegangan rendah secara tradisional adalah dioda persimpangan Germanium pn: Potensi sambungannya kira-kira 0,15 Volt, jauh lebih kecil dari ~ 0,65 Volts di atas. Namun, dioda Ge sebagian besar menghilang dari penggunaan karena masalah di mana ia kehilangan ke dioda silikon: Misalnya arus bocor balik tinggi, kapasitas arus maju rendah, tegangan pemblokiran mundur rendah, dan stabilitas termal menyedihkan.

The Schottky Diode jatuh di suatu tempat antara Si dan Ge dioda dalam parameter, tetapi berbeda secara signifikan dalam cara beroperasi: Fungsi pembetulan terjadi antara semikonduktor doped, hampir selalu tipe-n, dan logam membentuk " Schottky Barrier " untuk semikonduktor . Perhatikan bahwa tipe dopant komplementer (p <--> n sesuai kasusnya) tidak ada dalam dioda Schottky.

Tegangan energi sumur dalam kasus penghalang semikonduktor logam tergantung pada kombinasi semikonduktor dan logam yang digunakan untuk membentuk dioda, dan biasanya jauh lebih rendah daripada penghubung dioda pn (setengah tegangan, seperti dicatat oleh Olin dalam jawabannya).

Keuntungan besar lainnya adalah waktu pemulihan terbalik dari Schottky Barrier cukup kecil, dibandingkan dengan dioda pn junction yang relatif lamban. Itulah rahasia kecil untuk aplikasi switching / perbaikan berkecepatan tinggi.

Kelemahan dari dioda Schottky adalah bahwa arus bocor terbalik terkait dengan tegangan penghalang yang dicapai - dan naik secara drastis dengan penurunan potensi sambungan ini. Oleh karena itu, sementara potensi sambungan sangat rendah dimungkinkan, untuk keperluan perbaikan tegangan yang terlalu rendah bukanlah hal yang baik.

Sekarang, turun ke pertanyaan:

• Dioda Schottky digunakan di sirkuit di mana potensi sambungan rendah sangat penting, dan kebocoran terbalik bukanlah pemecah kesepakatan
• Kedua sinyal kecil kecepatan switching tinggi dan daya Dioda Schottky memiliki kegunaan dalam desain elektronik: yaitu keduanya untuk aplikasi tegangan rendah di mana penurunan dioda rendah dan pemulihan cepat penting, dan untuk aplikasi arus tinggi di mana penurunan dioda rendah menghasilkan lebih sedikit daya terbuang sebagai panas. mis. Diode daya favorit saya Schottky, Vishay 95sq015 , memiliki tegangan maju hanya 0,25 Volt pada arus 9 Ampere!
• Salah satu kunci, aplikasi yang relatif baru dari Dioda Schottky adalah pada pengalihan suhu tinggi, di mana dioda Silikon Karbida Schottky misalnya 1N8032 , memberikan tegangan pemblokiran balik sangat tinggi (tipikal> 600 V), tanpa biaya pemulihan balik, dan operasi pengenal sampai 200 hingga 250 ^o C. Sementara keuntungan tegangan maju rendah hilang dalam dioda ini, kecepatan switching karena nol pemulihan terbalik, ditambah dengan operasi pada suhu gila-gilaan tinggi, membuat jenis Schottky unik berharga dalam aplikasi semacam itu.