Что такое диод Шоттки? Как работает диод Шоттки?

Всем привет, добро пожаловать на канал ZimZimDIY! Сегодня я покажу вам тип диода, называемый диодом Шоттки. Он похож на обычный диод, но имеет некоторые отличия, о которых я расскажу позже. Сначала давайте посмотрим на обозначения. Это символ типичного кремниевого диода, с которым мы часто сталкиваемся и который используем. А это символ стабилитрона. Обратите внимание, что его «руки» выглядят как дополнительные руки, один конец согнут вверх, а другой вниз. Символ диода Шоттки ещё более особенный. Если вы посмотрите на его «руки», вы увидите, что они свернуты в форме крючка. Обычно, как мы все знаем, диод работает, позволяя току течь только в одном направлении, верно? И пока ток течёт через диод, на нём всегда есть падение напряжения. Или, по-английски, это обозначается как Vf. Как только наш диод... На диоде возникает падение напряжения, и, кроме того, через него протекает ток. Это приводит к нагреву диода. Мы можем рассчитать выходную мощность, используя следующее уравнение: То есть, (падение напряжения) Vf x (ток) I, что даст вам мощность в ваттах. Но главное преимущество диода Шоттки заключается в том, что у него относительно меньшее падение напряжения, чем у других диодов. Это также приводит к меньшему выделению тепла. Я проверю это для вас, чтобы убедиться, что мои слова верны. У меня есть два типа диодов. Первый тип — это обычный кремниевый диод, я буду использовать 1N4004. Затем я установлю источник питания так, чтобы через диод протекал ток 0,5 А, и посмотрим... Возникает падение напряжения. Здесь падение напряжения составляет около 0,838 В. Если мы рассчитаем это, получим потребляемую мощность 0,419 Вт. Температура диода умеренно высокая. Теперь перейдём ко второму эксперименту. Во втором эксперименте я переключусь на диод Шоттки, а именно на 1N5819. Я подаю через диод ток 0,5 А. Теперь посмотрим на падение напряжения; оно составляет приблизительно 0,42 В. Если мы рассчитаем это, получим потребляемую мощность 0,21 Вт. Обратите внимание, что потребляемая мощность почти вдвое меньше, чем у исходного диода, что приводит к меньшему выделению тепла. Таким образом, с точки зрения эффективности, диоды Шоттки обеспечивают значительно лучшую эффективность, чем обычные диоды. Кроме того, базовое падение напряжения диода можно найти в его технической документации в интернете. Например, на этом графике: Если вы просто посмотрите, падение напряжения изменяется. В зависимости от протекающего через него тока, чем больше ток, тем больше падение напряжения. Изменения температуры также влияют на величину тока, проводимого диодом Шоттки. Кроме того, диоды Шоттки обладают относительно высокой скоростью переключения. Поэтому их можно эффективно использовать в высокочастотных схемах. Рассмотрим пример эксперимента. Я буду использовать прибор MoKugo для генерации чистого синусоидального сигнала. Я буду использовать 1 выход и 2 входа, подключенных к щупам для приема сигнала. От обоих типов диодов. Перейду к функции осциллографа. На выходе будет генерироваться частота 50 Гц и напряжение VPP 10 В. Вот оно. Обратите внимание, что оба типа диодов создают идеальную полуволновую форму сигнала. Они безупречны. Теперь попробуем еще раз. Я сгенерирую более высокую частоту. Давайте посмотрим, что произойдет на частоте примерно 100 кГц. Обратите внимание, что обычный диод переключается относительно медленнее. Поэтому результирующая форма сигнала выглядит искаженной и деформированной. Но диод Шоттки может переключаться с такой скоростью. Поэтому он очень подходит для применений с частотами в диапазоне кГц и выше. Многие из вас могут задаться вопросом: Если диоды Шоттки настолько эффективнее, и я уже упомянул множество преимуществ, почему бы нам просто не перейти на диоды Шоттки вообще? Я объясню это так: В некоторых областях применения могут возникнуть проблемы с обратным током. Подробнее: Даже несмотря на то, что диод пропускает ток только в одном направлении, в случае приложения обратного напряжения все равно происходит некоторая утечка тока, небольшая. Давайте проверим это. Я проверю с обратным напряжением смещения примерно 20 В, начиная с обычного диода. Вот мой мультиметр; Измерить ток практически невозможно. Я попробовал увеличить напряжение до 30 В, но тока так и не появилось. Это значит, что кремниевый диод работает идеально. Теперь давайте поэкспериментируем с диодом Шоттки, тоже при 20 В. Вы увидите, что обратный ток составляет около 3,9 мкА. Конечно, утечка очень мала. Если ваша схема не слишком требовательна к ресурсам, 3,9 мкА не нанесут существенного вреда схеме. Но помните, что температура диода может привести к большей утечке. Это нужно тщательно проверить. Наконец, давайте снова посмотрим на техническое описание. Если вы внимательно понаблюдаете за падением напряжения на диоде, вы увидите, что оно обычно связано с его максимальным номинальным напряжением. Поэтому диоды, способные выдерживать высокие напряжения… обычно также имеют большое падение напряжения на них. В этом видео я ...