Šis straipsnis pateikia išsamų techninį Šotkio diodų apžvalgą, įskaitant jų struktūrą, pagrindinius našumo privalumus ir taikymą energijos valdymo, didelio greičio logikos ir ryšių sistemose – todėl jie yra būtina energiją taupančių ir greito atsako konstrukcijų dalis.
I. Techninis principas
Šotkio diodas yra metalo puslaidininkio sandūros įrenginys, kuris veikia pagal Šotkio barjerą, susidariusį tarp metalo (paprastai aliuminio, aukso arba platinos) ir N tipo puslaidininkio. Skirtingai nei įprasti PN sandūros diodai, jame nėra elektronų ir skylių rekombinacijos. Vietoje to laidumas valdomas pagal pagrindinius krūvio nešėjus (elektronus), todėl atvirkštinė atkūrimo srovė yra beveik nežymia.
Šiuolaikiniai Šotkio diodai dažnai naudoja aliuminio ir silicio sandūrą, sukuriama naudojant plokščią silicio technologiją. Tai žymiai sumažina brangiųjų metalų naudojimą ir padidina nuoseklumą bei gamybos mastelio galimybes.
II. Techniniai privalumai
Ultra žema tiesioginė įtampos kritimo (VF) reikšmė
Šotkio diodo tipinė tiesioginė įtampos kritimo reikšmė yra nuo 0,15 V iki 0,45 V, kur kas mažesnė nei standartinio silicio PN sandūros ~0,7 V. Tai leidžia padidinti energijos naudojimo efektyvumą žemos įtampos aplikacijose.
Nulinė atvirkštinė atkūrimo trukmė
Kadangi nėra mažumos nešiklio saugojimo, perjungimas priklauso tik nuo sandūros talpos. Tai sukuria perjungimo laiką nanosekundžių diapazone, idealus aukštos dažnio ir didelio greičio grandinėms.
Didelės srovės tankio valdymas
Schottky barjero išsisklaidymo sluoksnis yra minimalus, leidžiantis prietaisui leisti didelės sroves esant santykinai žemai įtampai, todėl jis tinka galios lygmenims ir konvertavimui.
Mažas energijos suvartojimas ir mažas triukšmas
Žemos įtampos loginėse arba terminėse sistemose Schottky diodai vartoja minimaliai energijos ir sukuria mažą elektromagnetinį triukšmą dėl jų rekombinacijos laisvo perjungimo elgsenos.
III. Paplitę pritaikymo scenarijai
Maitinimo valdymo grandinės
Paplūdusiai naudojamos maitinimo adapteriuose, LCD maitinimo plokštėse ir elektrinių automobilių įkrovikliuose lygmenims ir laisvai važiavimui, kad būtų padidinta energijos konvertavimo efektyvumas.
Aukštos dažnio jungiklių maitinimo šaltiniai
Jų greito perjungimo savybės leidžia naudoti juos lygmenims stiprintuvų arba žeminimo konverterių topologijose.
Automobilių elektronika
Daugeliu atvejų naudojami ECU maitinimo apsaugai, variklio valdiklio grandinėms ir automobilių apšvietimo sistemoms, skirti apsaugoti nuo atvirkštinės įtampos ir užtikrinti nuolatinę srovę.
Ryšių ir radijo dažnių grandinės
Naudojami RF ir mikrobangų konstrukcijose detekcijai, lyginimui arba apribojimui, kai jų mažas talpumas ir greitas atsakas padeda pagerinti grandinės jautrumą.
Greitaveikė logika ir TTL grandinės
Naudojamos greitaveikėse loginėse mazguose įtampos fiksavimui ir apsaugai, sumažinant laikymo klaidas ir užtikrinant greitą signalo perėjimą.
IV. Išvados
Dėka mažos tiesioginės įtampos kritimo, greito perjungimo galimybės ir beveik nulinės atvirkštinės atkūrimo nuostatos, Šotkio diodus tapo nepakeičiamomis šiuolaikinės elektronikos dalimis. Jie svarbūs taikymuose, reikalaujančiuose energijos naudingumo, kompaktiškumo ir greitaveikos – ypač energijos valdymo, ryšių ir automobilių sistemose.
Šotkio lygintuvas | greitaveikė diodas | žemos įtampos diodas | maitinimo lyginimo komponentas | signalo detektoriaus diodas
EN
