Elektroonikamaailm tugineb mitmekesistele tegelaskujudele, millest igaühel on oluline roll. Nende hulgas paistavad dioodid silma oma võimega juhtida elektrivoolu. Täna uurime konkreetset tüüpi – Schottky dioodi, ainulaadset metalli ja pooljuhtide segu, millel on mitmeid väärtuslikke rakendusi.
Schottky dioodi mõistmine
Erinevalt tavalisemast pn-siirdedioodist moodustab Schottky diood metalli ja pooljuhi vahelise ristmiku. See loob Schottky barjääri, piirkonna, kus elektronide voog on piiratud. Kui pinge on rakendatud edasisuunas (positiivne metalli poolel), ületavad elektronid barjääri ja vool liigub kergesti. Pöördpinge rakendamine loob aga tugevama barjääri, takistades voolu liikumist.
Sümbol ja omadused
Schottky dioodi sümbol meenutab tavalist dioodi, mille kolmnurka poolitav horisontaaljoon on suunatud positiivse klemmi poole. Selle VI tunnuskõver sarnaneb pn-siirdedioodiga, kuid sellel on oluline erinevus: oluliselt väiksem päripinge langus, tavaliselt vahemikus 0,2–0,3 volti. See tähendab väiksemat võimsuskadu töö ajal.
Tööpõhimõte
Schottky dioodi tööpõhimõte seisneb elektronide erinevas potentsiaalses energias erinevates materjalides. Metalli ja n-tüüpi pooljuhi kokkupuutel liiguvad elektronid üle ristmiku mõlemas suunas. Pärisuunalise pinge rakendamine tugevdab voolu pooljuhi suunas, võimaldades voolu.
Schottky dioodi rakendused
Schottky dioodid leiavad end oma ainulaadsete omaduste tõttu erinevates elektroonilistes rakendustes:
RF-mikserid ja detektorid: nende erakordne lülituskiirus ja kõrgsageduslik võime muudavad need ideaalseks raadiosageduslike (RF) rakenduste jaoks, nagu dioodrõngasmikserid.
Toitealaldid: Võime käsitleda suuri voolusid ja pingeid madala päripinge langusega teeb neist tõhusad võimsusalaldid, minimeerides võimsuskadu võrreldes pn-siirde dioodidega.
Toite- VÕI vooluahelad: vooluahelates, kus kaks toiteallikat juhivad koormust (nagu aku varukoopiad), takistavad Schottky dioodid voolu tagasivoolu ühte teisest toiteallikast.
Päikesepatareide rakendused: päikesepaneelid on sageli ühendatud laetavate akudega, tavaliselt plii-happega. Selleks, et vool öösel päikesepatareidesse tagasi ei voolaks, kasutatakse Schottky dioode möödaviigukonfiguratsioonis.
Eelised ja miinused
Schottky dioodidel on mitmeid eeliseid:
Madal mahtuvus: tühine ammendumispiirkond põhjustab madalat mahtuvust, mistõttu need sobivad kõrgsageduslikeks rakendusteks.
Kiire ümberlülitamine: kiire üleminek sisselülitatud olekust väljalülitusolekusse võimaldab kiiret tööd.
Suur voolutihedus: väike ammendumispiirkond võimaldab neil toime tulla suure voolutihedusega.
Madal sisselülituspinge: päripinge langus 0,2–0,3 volti on oluliselt madalam kui pn-siirde dioodidel.
Siiski on üks oluline puudus:
Suur vastupidine lekkevool: Schottky dioodidel on pn-siirde dioodidega võrreldes suurem vastupidine lekkevool. See võib teatud rakenduste puhul muret tekitada.
Järeldus
Schottky diood oma ainulaadse metall-pooljuhtühendusega pakub väärtuslikku kombinatsiooni madalast edasisuunas pingelangusest, kiirest lülituskiirusest ja suurest voolukäsitlusvõimest. See muudab need asendamatuteks komponentideks erinevates elektroonikaahelates, alates toiteallikatest kuni päikeseenergiasüsteemideni. Kuna tehnoloogia areneb edasi, jääb Schottky diood elektroonikatööstuses kindlasti usaldusväärseks tööhobuseks.
Postitusaeg: 13. juuni 2024