Reja: Elektr ta'minotida Schottky diodalarini qo'llash

Andijon mashinasozlik instituti “ TJB va KT ” fakulteti “ATT” yo’nalishi K-21-20 guruh talabasi Malikova Mashxuraxonning “Elektronika va sxemotexnika” fanidan tayyorlagan taqdimoti MAVZU: Shottki to’sig’li diodlar

• REJA:
• 1. Elektr ta'minotida Schottky diodalarini qo'llash.

2.Kamchiliklar

• 3. Schottky diod nomenklaturasi
• 1. Afzalliklar

• Schottky diodalari kompyuter quvvat manbalarida va faol ravishda ishlatiladi zarba voltaj regulyatorlari . Past kuchlanishli kuchlanish zo'riqishida eng yuqori oqim (o'nlab amper) +3,3 volts va +5,0 volt kuchlanishdir. Shottki to'sig'i bilan ishlaydigan diyotlar bu ikkilamchi energiya ta'minotida qo'llaniladi. Eng ko'p ishlatiladigan katodli uchta etakchi kengashlar mavjud. Bu yuqori sifatli va texnologik energiya blokining belgisi hisoblanishi mumkin bo'lgan assembleylarni qo'llashdir.

• Shottki diodalarining ishdan chiqishi kuchlanish manbalarini almashtirishda eng ko'p uchraydigan muammolardan biri hisoblanadi. Ikkita "o'lik" davlat bo'lishi mumkin: toza elektr toki va oqish. Agar ushbu shartlardan biri mavjud bo'lsa, himoya qilish yoqilganda, kompyuter quvvat manbai bloklanadi. Biroq, bu turli yo'llar bilan amalga oshishi mumkin.

• Birinchi holda barcha ikkilamchi stresslar mavjud emas. Himoya quvvati bloklangan. Ikkinchi holda, fan "jiggles" va vaqti-vaqti bilan kuch manbalarining chiqishi, keyin kuchlanish pulsatsiya paydo bo'ladi, keyin yo'qoladi.
• Ya'ni, himoya qilish davri muntazam ravishda tetiklantiradi, ammo elektr ta'minotining to'liq bloklanishi mavjud emas.

• o'rnatilgan radiator yoqimsiz hidning paydo bo'lishidan oldin juda qiziydi, agar u ishlamay qolishsa kafolatlanadi. oqish bilan bog'liq diagnostika final versiyasi: multitasking rejimi elektr ta'minoti protsessor ustidagi yuk oshirish bilan o'z-o'zidan yopiladi. shart o'rta diyot tekshirish kommutatsiya tranzistorni almashtirish keyin: Bu, ayniqsa, shubhali qochqinning bilan, ikkinchi diyotlar almashtirish keyin elektr ta'minoti, siz nazorat qilish kerak professional ta'mirlash, barcha quvvat tranzistorlar atrofida funktsiyasi kalitlari va boshqa yo'l amalga yodda tutish lozim. Har doim bir printsipga amal qilish kerak: muammo kelmasligi kerak.

• Schottky diodalarida p-n birikmasidan foydalanadigan an'anaviy diodlardan farqli o'laroq, Schottky to'sig'i sifatida metall-yarim o'tkazgichli birikma ishlatiladi. Metall-yarim o'tkazgichli birikma bir qator maxsus xususiyatlarga ega (yarim o'tkazgich p-n birikmasining xususiyatlaridan farq qiladi). Bunga quyidagilar kiradi: to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishning pasayishi, yuqori qochqin oqimi, juda kam teskari tiklash zaryadi. Ikkinchisi, an'anaviy pn-birikmasi bilan solishtirganda, bunday diodlar ozchilik tashuvchilarni in'ektsiya qilish bilan bog'liq diffuziyaga ega emasligi bilan izohlanadi, ya'ni ular faqat asosiy tashuvchilarda ishlaydi va ularning tezligi faqat to'siq sig'imi bilan belgilanadi. .

• Schottky diodlari odatda kremniy (Si) yoki galliy arsenid (GaAs) asosida, kamroq - germaniy (Ge) asosida ishlab chiqariladi. Yarimo'tkazgich bilan aloqa qilish uchun metallni tanlash Schottky diyotining ko'plab parametrlarini aniqlaydi. Avvalo, bu metall-yarimo'tkazgich interfeysida hosil bo'lgan kontakt potentsial farqining qiymati. Schottky diodini detektor sifatida ishlatganda, uning sezgirligini aniqlaydi va mikserlarda foydalanilganda, kerakli mahalliy osilator quvvatini aniqlaydi. Shuning uchun eng ko'p ishlatiladigan metallar Ag, Au, Pt, Pd, Vt bo'lib, ular yarimo'tkazgich yuzasiga yotqiziladi va 0,2 ... 0,9 eV potentsial to'siq qiymatini beradi.

• To'g'ridan-to'g'ri yoqilganda Schottky diodidagi kuchlanishning pasayishi va qurilma orqali maksimal ruxsat etilgan oqim 0,2-0,4 voltni tashkil qiladi, oddiy, masalan, pn ulanishi bo'lgan silikon diodlar uchun bu qiymat taxminan 0,6-0, 7 ni tashkil qiladi. volt. Shu bilan birga, to'g'ridan-to'g'ri ulanish paytida Schottky diodida kuchlanishning bunday kichik pasayishi faqat o'nlab voltgacha bo'lgan maksimal ruxsat etilgan teskari kuchlanishli ketma-ketlikda xosdir, yuqoriroq ruxsat etilgan teskari kuchlanishli qurilmalar uchun esa u to'g'ridan-to'g'ri kuchlanish bilan taqqoslanadi. qo'llashni cheklashi mumkin bo'lgan kremniy diodlarning tushishi.Schottki diodlari.

• Schottky diodlari p-n-o'tish diodlariga qaraganda kamroq sig'imga ega, chunki ular to'g'ridan-to'g'ri oqim (diffuziya sig'imi) o'tish paytida strukturada kichik zaryad tashuvchilarni to'plamaydi, shuning uchun ular yuqori ish chastotasiga ega. Bu mantiqiy integral mikrosxemalardagi Schottky diodlarining xususiyati bo'lib, bu erda tranzistorlarning bazaviy kollektor birikmalari Schottky diodlari tomonidan o'rnatiladi va tranzistorning ochiq holatida ortiqcha tayanch nazorat oqimi kollektorga olinadi, bu zaryadni oldini oladi. ozchilik tashuvchilarning asosiy qatlamda to'planishidan.

• Quvvat elektronikasida qisqa tiklanish vaqti yuzlab kilogerts va undan yuqori chastotalar uchun rektifikatorlarni qurish imkonini beradi. Masalan, yuqori chastotali kuchlanishni to'g'rilash uchun mo'ljallangan MBR4015 diodi (maksimal ruxsat etilgan teskari kuchlanish 15 V, maksimal ruxsat etilgan to'g'ridan-to'g'ri oqim 40 A), taxminan 10 kV / ms teskari tiklanish vaqtiga ega [1]. Teskari qarshilikning tez tiklanishi tufayli Schottky diodli rektifikatorlari an'anaviy diodli rektifikatorlardan teskari tiklash jarayonida diod o'chirilganda qisqa impulslar yo'qligi sababli shovqinning past darajasida farq qiladi, shuning uchun ulardan foydalanish afzalroqdir. analog ikkilamchi quvvat manbalarida.

• Qisqa vaqt ichida ruxsat etilgan teskari kuchlanishning maksimal chegarasidan oshib ketgan taqdirda ham, Schottky diodasi qayta tiklanadigan [2] ko'chkining parchalanish rejimiga o'tadigan pn birikmasi bo'lgan an'anaviy silikon diodlardan farqli o'laroq, qaytarib bo'lmaydigan tarzda ishlamay qoladi va agar quvvat sarflansa, ularning tuzilishi buzilmaydi. diod kristali tomonidan ruxsat etilgan qiymatlardan oshmaydi; yuqori teskari kuchlanishni olib tashlaganingizdan so'ng, an'anaviy diod, Schottky diyotidan farqli o'laroq, uning xususiyatlarini to'liq tiklaydi.

• Schottky diodlari ortib borayotgan (an'anaviy kremniy p-n-diodlarga nisbatan) teskari oqimlar bilan tavsiflanadi, ular kristall haroratining oshishi bilan ortadi. Misol uchun, 30CPQ150 uchun maksimal teskari kuchlanishdagi teskari oqim +25 °C da 0,12 mA dan +125 °C da 6,0 mA gacha o'zgaradi. TO220 paketlaridagi past kuchlanishli diodlar uchun teskari oqim yuzlab milliamperlardan oshib ketishi mumkin (MBR4015 - +125 ° C da 600 mA gacha). Yuqori teskari oqimlarga ega bo'lgan Schottky diyotini ishlatishda qoniqarsiz issiqlik tarqalish shartlari uning termal buzilishiga olib kelishi mumkin.

• O'rnatilgan erkin harakatlanuvchi Schottky diodli MOSFETlar (birinchi marta 1996 yilda FETKY brendi ostida International Rectifier tomonidan chiqarilgan) sinxron rektifikatorlarning asosiy komponenti hisoblanadi. An'anaviy MOSFET dan farqli o'laroq, o'rnatilgan diodasi yuqori oldinga kuchlanish pasayishiga va o'rtacha vaqt xususiyatlariga ega (chunki bu drenaj zonalari va manba bilan birlashtirilgan substrat tomonidan hosil qilingan an'anaviy p-n o'tish diodidir), volan diyotidan foydalanish.

• Schottky sizga konvertatsiya chastotasi yuzlab kilogerts va undan yuqori bo'lgan quvvatli sinxron rektifikatorlarni qurish imkonini beradi. Ushbu sinfda o'rnatilgan eshik drayverlari va sinxron rektifikator drayverlari mavjud. ORing diodlari [3] va ORing yig'indilari deb ataladigan quvvat diodlari va diod majmualari parallel quvvat manbalarini umumiy yuk bilan yuqori ishonchli qurilmalarda elektr uzilishining ortiqcha (mantiqiy YOKI quvvat manbai) bilan birlashtirish uchun ishlatiladi. Ular ayniqsa past, normallashtirilgan to'g'ridan-to'g'ri kuchlanish pasayishi bilan ajralib turadi. Misol uchun, 100 mA da ixtisoslashtirilgan miniatyura MBR140 diodasi (30 V, 1 A) +25 ° C da 360 mV dan ko'p bo'lmagan to'g'ridan-to'g'ri kuchlanish pasayishi va +85 ° C da 300 mV.