دسته‌بندی نشده

دیود شاتکی چیست

مقدمه و معرفی

با وجود این که دیود شاتکی کاربردهای فراوانی در الکترونیک فوق پیشرفته ی امروزی دارد، ولی یکی از قدیمی ترین قطعات نیمه هادی است که وجود دارد. به عنوان یک قطعه ی نیمه هادی فلزی کاربرد آن به قبل از سال 1900 میلادی برمی گردد.

دیود شاتکی یا دیود شاتکی مانع (Schottky Barrier diode) یک قطعه ی الکترونیکی است که به طور وسیعی در کاربردهای فرکانس رادیویی به عنوان میکسر یا دیود آشکارساز استفاده می شود. همچنین این دیود در کاربردهای قدرت به دلیل افت ولتاژ پایینی که دارد، به عنوان یکسوساز استفاده می شود زیرا تلفات توان کمتری نسبت به دیودهای PN پیوندی عادی دارند.

اگرچه این روزها اکثرا این دیود را به دلیل نام مخترع آن دیود شاتکی می نامند، ولی این نوع دیود نام های دیگری نیز دارد از قبیل : دیود مانع سطحی (surface barrier diode)، دیود حامل داغ (hot carrier diode) و یا حتی دیود الکترونی داغ نامیده می شود.

نماد مداری

نماد مداری که برای دیود شاتکی در بسیاری از دیاگرام های مداری استفاده می شود، ممکن است همان نماد مداری مربوط به دیود عادی باشد. اما گاهی مواقع لازم است که از نماد مداری خاصی برای دیود شاتکی استفاده کنیم تا بتوانیم نشان بدهیم دیود شاتکی نسبت به انواع دیگر بیشتر باید استفاده شود، زیرا برای عملکرد مدار ضروری است. بر این اساس یک نماد مداری خاص برای دیود شاتکی وجود دارد که می توان در مواقع لزوم از آن استفاده نمود و به صورت زیر است:

دیود شاتکی

کاربرد دیود شاتکی

دیود شاتکی در بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار می گیرند که سایر دیودها نمی تواند به خوبی دیود شاتکی عمل کنند. خواص منحصر به فردی که دارند باعث شده است در تعدادی از کاربردهای خاص مورد استفاده قرار گیرند که سایر دیودها نمی توانند عملکرد مطلوبی ارائه کنند. به طور خاص دیودهای شاتکی در کاربردهای زیر استفاده می شوند:

– میکسر RF و دیود آشکار ساز

دیود شاتکی به دلیل سرعت سوئیچینگ و ظرفیت فرکانسی بالایی که دارد، در کاربردهای فرکانس رادیویی استفاده های زیادی دارد. از این منظر که در میکسرهای حلقوی با عملکرد بالا مورد استفاده قرار می گیرند، همچنین به دلیل ولتاژ راه اندازی پائین، ظرفیت فرکانسی بالا و ظرفیت خازنی پائینی که دارند جهت استفاده در آشکارسازهای RF مناسب هستند.

– یکسو ساز قدرت

دیودهای شاتکی همچنین در کاربردهای با توان بالا به عنوان یکسوساز مورد استفاده قرار می گیرند. چگالی جریان بالای آن ها و افت ولتاژ پائینی که دارند به این معنی است که نسبت به دیودهای PN پیوندی عادی توان کمتری هدر می دهند. این افزایش راندمان باعث می شود حرارت کمتری ایجاد شده و هنگام طراحی تهویه ی حرارتی کوچکتری را می توان در نظر گرفت.

– منابع تغذیه

دیودهای شاتکی می توانند در کاربردهایی که یک بار توسط دو منبع تغذیه ی جداگانه راه اندازی می شود، استفاده شوند. به عنوان مثال می تواند منبع تغذیه ی اصلی همراه با منبع تغذیه ی باتری با هم استفاده شوند. در این موارد ضروری است که توان ایجاد شده توسط یک منبع وارد منبع دیگر نشود. این مسئله توسط دیودها قابل حل است، ولی مسئله ی مهم این است که افت ولتاژ روی دیود برای بدست آوردن حداکثر راندمان تا جایی که امکان دارد کم باشد. در بسیاری از کاربردهای دیگر نیز استفاده از این دیود به دلیل افت ولتاژ کمی که ایجاد می کند، مناسب تر است.

دیودهای شاتکی جریان نشتی معکوس بالایی دارند. این مسئله در مدارات حسگری که از این دیود استفاده می کنند، منجر به ایجاد مشکلاتی می شود. مسیرهای نشتی در مدارات امپدانس بالا می تواند احتمال بروز خطا را بالاتر ببرد، که این مشکل هنگام طراحی مدار باید در نظر گرفته شود.

– سلول های خورشیدی

سلول های خورشیدی معمولا به باتری های قابل شارژ و غالبا باتری های اسیدی متصل می شوند، زیرا امکان دارد طی 24 ساعت یک روز به توان الکتریکی نیاز داشته باشیم در حالی که نور خورشید در طی شبانه روز قابل دسترسی نیست. ولتاژ معکوس ایجاد شده برای سلول های خورشیدی مناسب نیست، از این رو از یک دیود شاتکی به صورت سری با سلول های خورشیدی استفاده می شود. هرگونه افت ولتاژی منجر به کاهش راندمان می شود بنابراین یک دیود با افت ولتاژ پائین نیاز داریم. در این مورد نیز مانند سایر موارد افت ولتاژ پائین دیود شاتکی مفید بوده و موجب شده این نوع دیود فرم مورد علاقه ای در بین سایر دیودها باشد.

– دیود مهار کننده

دیودهای شاتکی می توانند به عنوان دیود مهار کننده (clamp diode) در مدارهای ترانزیستوری هنگامی که به عنوان سوئیچ به کار می روند جهت افزایش سرعت عملکرد ، مورد استفاده قرار گیرند. برای این نوع کاربرد به صورت آی سی های منطقی 74LS (شاتکی با توان پائین) و 74S (شاتکی) موجود هستند. در این چیپ ها دیود بین کلکتور و بیس ترانزیستور راه انداز جهت قفل ولتاژ قرار می گیرد. هنگامی که می خواهیم سطح صفر منطقی را در خروجی داشته باشیم پیوند کلکتور بیس در ترانزیستور در بایاس مستقیم قرار می گیرد. وقتی از دیود شاتکی استفاده می کنیم بیشترین قسمت جریان را از خود عبور می دهد و باعث می شود زمان خاموش شدن ترانزیستور بسیار کاهش یابد. از این رو موجب افزایش سرعت مدار می شود.

 

دیود شاتکی 1

 

یک ترانزیستور NPN همراه با دیود شاتکی قفل کننده

با توجه به خواص و ویژگی های دیودهای شاتکی این دیودها در کاربردهای مختلف استفاده های فراوانی یافته اند: از اصلاح توان تا استفاده به عنوان دیود قفل کننده در قطعات منطقی با سرعت بالا، همچنین استفاده در کاربردهای RF فرکانس بالا به عنوان یکسو کننده ی سیگنال و میکسر.

خواص این دیودها باعث توسعه ی انواع مدارهای مختلف می شود که موجب شده در مدارهای مختلفی که مورد استفاده قرار می گیرند منحصر به فرد باشند.

ساختار و تکنولوژی دیود شاتکی

گرچه ممکن است این طور به نظر برسد که دیودهای شاتکی در مقایسه با سایر دیودها فرم نسبتا ساده ای دارند، ولی تکنولوژی دیود شاتکی قابل تامل و بررسی بیشتر است.

در حالی که ساختار دیود شاتکی در بسیاری از مدل های ساده اش نسبتا سر راست به نظر می رسد ولی هنوز قادر به ارائه ی عنملکردی است که هیچ نوعی دیگری از دیودها نمی توانند انجام دهند.

در نتیجه تکنولوژی دیود شاتکی به نحوی توسعه یافته است که در کاربردهایی مورد استفاده قرار می گیرند که امکان استفاده از انواع دیگر دیودها وجود ندارد. بسیاری از عناصر تشکیل دهنده ی دیودها از قبیل حلقه های محافظ باعث می شوند عملکردشان در بسیاری از موارد به طرز قابل توجهی افزایش یابد.

ساختار اصلی دیود شاتکی

دیودهای شاتکی می توانند به فرم های مختلفی ساخته شوند. ساده ترین فرم دیود نقطه ی اتصال است که در آن یک سیم فلزی درون سطح تمیز یک نیمه هادی فشرده می شود. این روشی است که آشکارسازهای سبیل گربه ی (Cat’s Whisker detectors) ابتدایی بر طبق آن ساخته شدند. ولی بعدا ثابت شد که آن ها بسیار غیر قابل اطمینان بوده و به طور مکرر نیازمند جایگذاری مجدد سیمشان هستند تا از عملکرد رضایتبخش آن ها اطمینان حاصل شود. در حقیقت دیودی که ایجاد می شود می تواند یک دیود شاتکی یا یک پیوند PN استاندارد باشد که این مسئله به نحوه ی اتصال و ارتباط سیم و نیمه هادی بستگی دارد.

ساختار دیود شاتکی به فرم نقطه ی اتصال

گرچه هنوز در بسیاری از دیودها از این روش ساده استفاده می شود، ولی در دیودهایی که در مدت زمان طولانی تری نیازمند قابلیت اطمینان هستند، لازم است روش های ساخت از قابلیت اطمینان بیشتری برخوردار باشند.

 ساختار دیود شاتکی فلز اندود شده در خلاء

به دلیل این که دیودهای اتصال نقطه بسیار غیر قابل اطمینان بودند، به وسیله ی تکنیک ساخت دیگری جایگزین شدند که در آن فلز در خلاء ته نشین می شد.

ساختار دیود شاتکی فلز اندود شده

این روش ساخت برای دیودهای شاتکی بسیار ساده است و بیشتر حالت نموداری و هندسی دارد تا اینکه بتوان در عمل از آن استفاده نمود. همان طور که در تصویر مشاهده می شود فرم ساخت به صورت فلز روی نیمه هادی است که کلید عملکرد این نوع دیود است.

ساختار دیود شاتکی با حلقه ی محافظ

یکی از مشکلات دیودهای شاتکی فلز اندود شده (deposited metal diode) این است که اثرات شکست در اطراف لبه های متالیزه شده مشاهده می شود. این مسئله از میدان های الکتریکی بزرگی که در اطراف لبه ها وجود دارند ناشی می شود، همچنین اثرات نشتی نیز مشاهده می شوند.

برای غلبه بر این مشکلات یک حلقه ی محافظ از نیمه هادی نوع P+ به کار گرفته شد که از یک پروسه ی انتشار همراه با یک لایه اکسید اطراف لبه ها استفاده می کرد. در برخی موارد سیلیسیدهای فلزی می توانست به جای فلز مورد استفاده قرار گیرد.

حلقه ی محافظ در این نوع از دیود شاتکی با راه اندازی در ناحیه ی شکست بهمنی قبل از این که پیوند شاتکی توسط مقادیر بالای جریان های معکوس که در حالت های گذرا ایجاد می شوند خراب شود، عمل می کند.

ساختار یکسو کننده ی دیود شاتکی همراه با حلقه ی محافظ

این فرم از ساختار دیود شاتکی مخصوصا در دیودهای یکسو کننده استفاده می شود که سطوح ولتاژ می تواند بالا باشد و شکست بیشتر از یک مشکل است.

نکات مهم در ساختمان دیود شاتکی

در این قسمت نکات جاب توجهی در رابطه با پروسه ی ساخت دیودهای شاتکی بیان می شود:

– یکی از مهمترین نکات در رابطه با پروسه ی ساخت این است که از تمیز بودن سطح نیمه هادی جهت اتصال درست فلز با سطح نیمه هادی، مطمئن باشیم که این مسئله باید به طور شیمیایی انجام شود. در حالت طبیعی فلز در شرایط خلا به وسیله ی تکنیک های کاتد پرانی یا تبخیر بر روی نیمه هادی قرار می گیرد. به هر حال در بعضی موارد قرار دادن فلز از طریق فرایندهای شیمیایی مزیت هایی دارد، و واقعا آبکاری فلز انجام می شود اگرچه به طور کلی به اندازه ی مورد نیاز قابل کنترل نمی باشد.

– هنگامی که بخواهیم از سیلیسیدها به جای اتصالات فلزی خالص استفاده کنیم ابتدا فلز را قرار داده و سپس عملیات حرارتی را جهت اضافه نمودن سیلیسید انجام می دهیم. این پروسه این مزیت را دارد که واکنش از سطح سیلیکون استفاده می کند و پیوند واقعی زیر سطح گسترش می یابد، جایی که سیلیکون با هیچ نوع آلاینده ای در ارتباط نخواهد بود. مزیت دیگر این است که در فرایند ساخت از تکنیک هایی استفاده می شود که دمای نسبتا پائینی دارد و به طور کلی به دماهای بالا جهت انتشار ناخالصی نیاز نداریم.

دیودهای شاتکی در فرم های مختلف جهت کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرند، واضح است که انواعی که جهت کاربردهای سیگنال مورد استفاده قرار می گیرند در پکیج های کوچکتر ارائه می شوند و اغلب این روزها به فرم SMT هستند. قطعاتی که در کاربردهای قدرت استفاده می شوند در پکیج های بزرگتری ساخته می شوند، اغلب آن هایی که می توانند روی هیت سینک (heat-sink) پیچ شوند.

مشخصات و ویژگی های دیود شاتکی

دیودهای شاتکی نوع بسیار مفیدی بین انواع دیودها هستند. آن ها به دلیل ویژگی های مفید و منحصر به فردی که دارند، به طور وسیعی در مدارهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند.

ویژگی های آن ها به نحوی است که در بعضی از کاربردها سایر فرم های دیود نمی توانند به خوبی کار کنند.

مشخصات دیود شاتکی

دیود شاتکی در واقع نوعی حامل اکثریت است. این مسئله مزیت های شگرفی از نظر سرعت به آن ها می دهد زیرا مانند آن چه در دیود های عادی اتفاق می افتد، بر ترکیب مجدد الکترون ها و حفره ها هنگام ورود به ناحیه ی مخالف تکیه نمی کند. با کوچکتر نمودن قطعه، ثابت های زمانی در مداراهای RC می تواند کاهش یابد، که باعث می شود این دیودها چندین مرتبه نسبت به دیودهای PN عادی سریع تر باشند. این مسئله از دلایل اولیه ی استفاده ی زیاد آن ها در کاربردهای فرکانس رادیویی است.

همچنین این دیودها نسبت به پیوندهای PN عادی دارای چگالی جریان بالاتری هستند. این بدین معناست که افت ولتاژ کمتری روی دیود اتفاق می افتد که آن ها را جهت کاربردهای یکسو ساز قدرت ایده آل نموده است.

بزرگترین اشکال این دیودها این است که جریان معکوس نسبتا بالایی دارند. در بسیاری از کاربردها این مسئله نمی تواند مشکل محسوب شود، ولی هنگام استفاده از آن ها در کاربردهای دقیق ارزش این را دارد که به عنوان یک فاکتور مهم در نظر گرفته شود.

منحنی مشخصه ی I-V کلی در ادامه نشان داده شده است. می توان دید که دیود شاتکی همان مشخصات دیودهای نیمه هادی معمول را دارد، ولی ولتاژ راه اندازی پائین تری نیاز دارد. در جریان های بالاتر این مقدار توسط مقاومت سری یا حداکثر جریان تزریقی محدود می شود. در جهت معکوس، شکست بالاتر از سطح معینی اتفاق می افتد. این مکانیسم مشابه شکست یونی شدید در یک پیوندPN است.

منحنی مشخصه ی I-V دیود شاتکی

منحنی مشخصه ی I-V در زیر نشان داده شده است. در جهت مستقیم جریان به صورت نمایی افزایش می یابد، و دارای یک قسمت زانویی یا ولتاژ راه اندازی حدود 0.2 ولت است. در جهت معکوس جریان های معکوس نسبت به آن چه در دیودهای PN پیوندی عادی وجود دارد، بیشتر است.

منحنی مشخصه ی I-V دیود شاتکی

استفاده از حلقه ی محافظ در ساخت دیود بر نحوه ی عملکرد در هر دو ناحیه ی معکوس و مستقیم تاثیر دارد. مشخصات در هر دو جهت معکوس و مستقیم عملکرد بهتری از خود نشان می دهند.

مزیت اصلی ترکیب حلقه ی محافظ در ساختار دیود، بهبود مشخصه ی شکست معکوس است. در ولتاژ شکست اختلافی حدود 4:1 بین این دو حالت ، حالتی که از حلقه ی محافظ استفاده شود و حالتی که حلقه ی محافظ نداشته باشیم، ایجاد می شود. حلقه ی محافظ بهبود بسیار واضح و روشنی در وضعیت شکست معکوس ایجاد می کند. بعضی از دیودهای سیگنال کوچک بدن حلقه ی محافظ دارای ولتاژ شکست معکوس در حدود 5 تا 10 ولت هستند.

پارامترهای کلیدی در ویژگی های دیود شاتکی

از منظر ویژگی های خاص دیودهای شاتکی، چندین پارامتر وجود دارد که هنگام انتخاب یکی از این دیودها به جای دیودهای عادی، نقش کلیدی دارند.

– افت ولتاژ مستقیم : با توجه به افت ولتاژ پائین دو سر دیود شاتکی، می توان گفت این مسئله نگرانی بزرگی در بسیاری از کاربردها محسوب می شود. همان گونه که در منحنی مشخصه ی I-V دیود شاتکی دیده می شود، ولتاژ دو سر دیود بر حسب میزان جریانی که عبور داده می شود تغییر می کند. به طور معمول ولتاژ روشن شدن دیود چیزی حدود 0.2 ولت در نظر گرفته می شود.

دیود شاتکی

– شکست معکوس : دیودهای شاتکی ولتاژ شکست بالایی ندارند. آمار و ارقام مرتبط در برگیرنده ی نام هایی مانند حداکثر ولتاژ معکوس، حداکثر ولتاژ DC بلوک کننده و سایر نام های مشابه است. اگر این اعداد افزایش یابند این امکان وجود دارد که وارد ناحیه ی شکست معکوس شود. این نکته باید یادآوری شود که برای بدست آوردن مقدار RMS هرولتاژ، ولتاژ مورد نظر بر √2 تقسیم می شود. حد بالای ولتاژ شکست در مقایسه با دیودهای PN پیوندی عادی، خیلی زیاد نیست. بیشترین مقدار، حتی در دیودهای یکسوساز حدود 100 ولت است. در یکسو سازهای دیود شاتکی این مقدار به ندرت زیاد می شود زیرا در قطعاتی که با مقادیر بیشتر از این کار می کنند، ولتاژهای مستقیم بزرگتر یا مساوی ولتاژ یکسو سازهای PN پیوندی معادلشان است.

– ظرفیت خازنی : پارامتر ظرفیت خازنی یکی از مهمترین ویژگی ها در کاربردهای RF سیگنال کوچک است. به طور عادی ناحیه ی پیوند در دیود شاتکی کوچک است بنابراین ظرفیت خازنی نیز مقدار کوچکی است. مقادیر معمول در حد چند پیکو فاراد عادی هستند. از آنجایی که ظرفیت خازنی به عرض ناحیه ی تخلیه بستگی دارد، ظرفیت خازنی باید در ولتاژهای تعیین شده مشخص شوند.

– زمان بازیابی معکوس : این پارامتر هنگامی که دیود در کاربردهای سوئیچینگ مورد استفاده قرار می گیرد، اهمیت پیدا می کند. برای این که دیود از حالت بایاس مستقیم یا “روشن” به حالت معکوس یا “خاموش” سوئیچ شود به مدت زمانی نیاز داریم. میزان شارژ یا میدان الکتریکی که در این مدت ایجاد می شود، تحت عنوان ” میدان بازیابی معکوس” نامیده می شود. این زمان در دیود شاتکی به طور عادی در حد نانو ثانیه است. در بعضی از دیودها این زمان در حد 100 پیکو ثانیه است. در حقیقت کوچک بودن این زمان بیشتر از ظرفیت خازنی ناشی می شود تا این که ناشی از ترکیب مجدد حامل های اکثریت باشد. در نتیجه هنگام سوئیچینگ از حالت بایاس مستقیم به حالت انسداد معکوس، پیک جریان معکوس بسیار کوچک است.

– دمای کاری : ماکزیمم دمای کاری پیوند (Tj) به طور عادی بین 125 درجه تا 175 درجه ی سانتی گراد است. این مقدار کمتر از آن است که بخواهیم با دیودهای سیلیکونی عادی مقایسه کنیم. مراقبت های لازم باید به عمل بیاید تا تهویه ی حرارتی دیودهای قدرت موجب افزایش در مقدار این پارامتر نشود.

– جریان نشتی معکوس : جریان نشتی معکوس پارامتر مهمی در دیودهای شاتکی است. ثابت شده است که افزایش دما باعث افزایش قابل توجهی در میزان جریان نشتی معکوس می شود. به طور معمول با افزایش دمای پیوند دیود به اندازه ی 25 درجه، میزان جریان معکوس به اندازه ی همان بایاس معکوس افزایش می یابد.

خلاصه ی مشخصات دیود شاتکی

دیودهای شاتکی به دلیل ویژگی های قابل تحسینی که نسبت به سایر دیودهای PN پیوندی عادی دارند، در بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار می گیرند.

مثال برای مشخصات دیود شاتکی

برای این که در رابطه با مشخصاتی که باید از یک دیود شاتکی انتظار داشته باشیم ایده داشته باشیم، در ادامه دو مثال واقعی بیان می شود که مشخصات را به طور خلاصه نشان داده و ایده ای جهت عملکردشان ارائه می دهد.

دیود شاتکی سوئیچینگ مدل 1N5711

دیود سوئیچینگ با ولتاژ شکست معکوس بالا، افت ولتاژ مستقیم پائین و دارای حلقه ی محافظ برای محافظت از پیوند

دیود شاتکی یکسو ساز قدرت 1N5828

این نوع دیود شاتکی به طور خاص جهت کاربرد یکسوسازی قدرت استفاده می شود.

با این که در این مثال مشخصه ی ولتاژ معکوس 40 ولت بیان شده که بسیار منطقی به نظر می رسد، ولی حداکثر مقداری که می تواند اعمال شود حدود 100 ولت است.

همچنین باید این نکته ذکر شود با این که این اعداد به عنوان مثالی برای مقادیری است که می توان انتظار داشت، ولی مقادیر عددی این پارامترها برای تعدادی از قطعات که در کارخانه های مختلفی تولید می شوند کمی متغیر است.

دیود شاتکی یکسو ساز قدرت

دیودهای شاتکی در کاربردهای ولتاژ بالا به عنوان یکسو ساز قدرت بسیار استفاده می شوند. دیود شاتکی یکسوساز مزیت های بسیاری نسبت به سایر دیودها دارد و به عنوان یک جمله می توان گفت که به دلیل مزیت های فراوانش مورد استفاده قرار می گیرد.

دیود شاتکی چندین سال است که در صنایع قدرت به عنوان یکسو ساز مورد استفاده قرار می گیرد و استفاده از آن در بسیاری از طراحی ها ضروری است.

مزایای استفاده از یکسوساز دیود شاتکی

دیود شاتکی مزیت های بسیار زیادی جهت استفاده به عنوان یکسوساز قدرت و در مدارهای توان بالا دارد. جنبه های مختلفی از دیود شاتکی، این قطعات را برای استفاده در کاربردهای توان بالا مناسب می سازد :

– افت ولتاژ پائین : میزان افت ولتاژ پائین ایجاد شده دو سر یکسوسازهای دیود شاتکی قدرت، یک مزیت عمده در بسیاری از کاربردها است. این مسئله باعث کاهش تلفات توان نسبت به سایر دیودهای مورد استفاده در یکسوسازها می شود. در دیودهای سیلیکونی استاندارد که انتخاب بعدی در یکسوسازها هستند، ولتاژ مورد نیاز جهت روشن شدن دیود حدود 0.6 یا 0.7 ولت است. در حالی که استفاده از یکسوسازهای دیود شاتکی با ولتاژ روشن شدن 0.2 یا 0.3 ولت می توان به میزان قابل توجهی در توان مصرفی صرفه جویی کرد. اما نباید فراموش کرد که همیشه مقداری تلفات به دلیل مقاومت مواد وجود دارد، و افت ولتاژ دو سر دیود با عبور جریان زیاد می شود. در هر حال تلفات یکسوسار دیود شاتکی نسبت به یکسوسازهای سیلیکونی متناظرش کمتر می باشد.

– سرعت سوئیچینگ بالا : سرعت سوئیچینگ بسیار بالای دیودهای شاتکی به این معناست که انتخاب مناسبی جهت استفاده در مدارهای تنظیم کننده ی سوئیچینگ هستند.

ملاحظات طراحی در یکسوساز دیود شاتکی

یکسوسازهای دیود شاتکی مزیت های بسیار زیادی دارند، ولی هنگام استفاده از آن ها ملاحظاتی وجود دارد که باید در نظر گرفته شوند. این موارد حتما باید در طراحی های تصدیق و در نظر گرفته شود.

برخی از این موارد ذکر می شود:

– میزان بالای جریان نشتی معکوس : یکسوسازهای دیود شاتکی نسبت به دیودهای PN سیلیکونی پیوندی دارای جریان نشتی معکوس بالاتری هستند. ولی این مسئله می تواند در بعضی از مدارها تاثیر چندان مهمی نداشته باشد.

– محدودیت دمای پیوند : به طور عادی، حداکثر دمای پیوند در یکسو ساز دیود شاتکی در محدوده ی 125 درجه تا 175 درجه ی سانتی گراد است، ولی حتما باید دمای تعیین شده برای قطعه توسط کارخانه ی سازنده، بررسی شود. در حالی که حداکثر دمای مربوط به دیودهای سیلیکونی حدود 200 درجه سانتی گراد است.

– محدودیت ولتاژ معکوس : یکسوسازهای دیود شاتکی به دلیل ساختار خاصشان دارای حداکثر ولتاژ معکوس محدودی هستند. حداکثر این مقدار در حالت عادی حدود 100 ولت داست. اگر قطعاتی با مقادیر ولتا/ز معکوس بالاتری ساخته شوند، متوجه می شویم که میزان ولتاژ مستقیم افزایش یافته و به ازای مقادیر معمول جریان، بزرگتر یا مساوی ولتاژ مستقیم دیودهای سیلیکونی متناظرشان خواهد شد.

 

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *