Диод с наименьшим падением напряжения

Диод с низким падением напряжения

Читаем, обсуждаем, задаем вопросы

Диоды серии PESDxIVN служат идеальным выбором для защиты сетевых приемопередатчиков. Они способны выдерживать значительные броски тока и отличаются повышенной стойкостью к переходным процессам и улучшенными параметрами подавления электростатических разрядов.

В связи с ростом цифровой начинки автомобиля разработчикам автомобильной электроники требуются все более сложные сетевые решения. В новой серии диодов Nexperia PESDxIVN используется технология защиты последнего поколения, сертифицированная для применения в автомобильной отрасли.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: Nexperia

Рассчитанные на токи 20 А, 35 А и 40 А, новые устройства отличаются низкопрофильным корпусом, высотой всего 1.3 мм, и минимальным падением прямого напряжения 0.44 В.

Сочетая технологию TMBS® (Trench MOS Barrier Schottky) с корпусом SlimDPAK (TO-252AE) серии eSMP®, новые диоды Шоттки поддерживают рабочий ток до 35 А в однокристальном исполнении и до 40 А в двухкристальном исполнении с общим катодом. Полностью совместимый по посадочным местам с корпусом DPAK, новый корпус стал на 43% ниже, что позволит разработчикам создавать сверхтонкие промышленные и потребительские устройства. Помимо этого, за счет увеличения площади теплоотводящей контактной площадки на 14% удалось снизить тепловое сопротивление «переход — монтажная поверхность» до 1.5 °C/Вт.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: Vishay

Диоды отличаются малым падением прямого напряжения и низкой мощностью рассеяния. Конструкция прибора соответствует стандарту J-STD-020 уровень 1 по стойкости к влажности и допускает использование техпроцесса бессвинцовой пайки с максимальной температурой до 260°C.

Устройства идеально подходят для самых различных автомобильных, промышленных и коммерческих приложений, включая высокочастотные инверторы и преобразователи постоянного напряжения. Они выпускаются в низкопрофильном корпусе DO-219AB.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: Vishay

Новые трехфазные выпрямительные модули с рабочим током от 45 А до 100 А выпускаются в низкопрофильном корпусе MTP PressFit. В отличие от приборов, выполненных по технологии контактной пайки, выпрямители VS-40MT160P-P, VS-70MT160P-P и VS-100MT160P-P значительно дешевле в изготовлении и имеют повышенную надежность, благодаря чему идеально подходят для применения в сварочных аппаратах, источниках бесперебойного питания, импульсных источниках питания и электроприводах.

Беспаечная технология PressFit изготовления силовых модулей значительно сокращает время сборки печатной платы за счет простого одноэтапного процесса установки модуля на плату и упрощает процедуру дальнейшего обслуживания. Низкопрофильный корпус модуля высотой 17 мм монтируется непосредственно на радиатор, при этом обеспечивается максимальная экономия монтажного пространства и оптимальная трассировка печатной платы для конкретных приложений источника питания.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: Vishay

Новые выпрямители сочетают в себе сверхмалое время и плавность обратного восстановления, низкий ток утечки и минимальное падение прямого напряжения.

Устройства сертифицированы по стандарту AEC-Q101, что гарантирует низкие потери на переключение и малую рассеиваемую мощность в автомобильных и телекоммуникационных приложениях.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: Vishay

Однорядные VLIN26A1-03G и двухрядные VCAN26A2-03G диоды с низкой емкостью и током утечки обеспечивают защиту автомобильных шин передачи данных от переходных помех.

Компания Vishay Intertechnology представила новые двунаправленные симметричные диоды для защиты от статических разрядов. Приборы выпускаются в компактном корпусе SOT-323 размером 2.3 мм х 2.1 мм х 0.95 мм. VLIN26A1-03G предназначен для защиты одной линии данных шины LIN от переходных помех величиной до ±30 кВ согласно стандарту IEC 61000−4−2 (разряд через воздушный промежуток и при непосредственном контакте), а VCAN26A2-03G способен защитить две линии данных шин CAN и FLEX.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: Vishay

Семейство FRED Pt включает 16 выпрямительных диодов в низкопрофильном корпусе SMPD (TO-263AC) с рабочим током от 10 А до 30 А и сверхмалым временем восстановления.

Выпрямители семейства FRED Pt® от компании Vishay Semiconductors, выполненные на основе быстровосстанавливающихся эпитаксиальных диодов с легированием платины, обладают сверхмалым временем восстановления, низким током утечки и малым падением прямого напряжением, благодаря чему позволяют снизить потери на переключение и рассеиваемую мощность в автомобильных и телекоммуникационных приложениях.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: Vishay

Новейшее семейство высоковольтных быстродействующих выпрямителей от компании STMicroelectronics, сертифицированные для автомобильного применения, обладает экстремально низким профилем корпуса и малым весом, позволяя создавать миниатюрные электронные модули управления преобразователей мощности и электроприводами.

Устройства поставляются в корпусе SMBFlat высотой 1 мм, что на 60% меньше, чем у стандартных диодов в корпусе SMB высотой 2.4 мм, и имеют вес не более 50 мг. Благодаря таким характеристикам разработчики смогут создавать более лёгкие и тонкие электронные блоки управления, которые можно монтировать в условиях ограниченных габаритов в транспортных средствах. Двухвыводной корпус SMBFlat для поверхностного монтажа совместим по посадочным местам со стандартными компонентами в корпусах SMB, что упрощает использование новых выпрямителей в существующих печатных платах.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: STMicroelectronics

Малое падение прямого напряжения на диодах новой серии снижает потери мощности и увеличивает эффективность работы.

Компания Vishay Intertechnology расширяет ассортимент своих диодов с барьером Шоттки, выполненных по технологии Trench MOS TMBS®, 16-ю новыми устройствами с максимальным обратным напряжением 45 В, 50 В, 60 В, 100 В и 120 В, широким диапазоном рабочих токов от 10 А до 60 А и чрезвычайно малым падением прямого напряжения, ориентированными на применение в бытовых приборах и потребительской электронике. Диоды доступны в низкопрофильных корпусах SMPD, совместимых по посадочным местам со стандартным D2PAK (TO-263), но отличающихся меньшей высотой корпуса, составляющей всего 1.7 мм.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: Vishay
Читайте также:  Система охлаждения двигателя ГАЗель Бизнес

Быстрые диоды идеально сочетаются с транзисторами семейств CoolMOS™ и TRENCHSTOP™ 5

Компания Infineon впервые выходит на рынок высоковольтных сверхбыстрых диодов, предлагая приборы семейств Rapid 1 и Rapid 2 с обратным напряжением 650 В. Новое семейство Rapid является дополнением к ранее выпущенным компанией мощным диодам на напряжение 600/650 В, заполняя пробел между кремний-углеродными диодами и диодами, контролируемыми по эмиттеру.

Сочетая низкую стоимость и высокую эффективность, новые диоды предназначены для работы в устройствах с рабочими частотами от 18 до 100 кГц. Особенно хорошо они согласуются с транзисторами структур CoolMOS™ и TRENCHSTOP™ 5 в схемах корректоров коэффициента мощности (PFC). Семейство диодов Rapid будет представлено в двух версиях (Rapid1 и Rapid2) моделями с максимальным обратным напряжением 650 В, тогда как существующие устройства поддерживают обратное напряжение не более 600 В.

Диод Шоттки

Что такое диод Шоттки

Диод Шоттки относится к семейству диодов. Выглядит он почти также, как и его собратья, но есть небольшие отличия.

Простой диод выглядит на схемах вот так:

обозначение диода на схеме

Стабилитрон уже обозначается, как диод с “кепочкой”

обозначение стабилитрона на схеме

Диод Шоттки имеет две “кепочки”

обозначение диода шоттки на схеме

Чтобы проще запомнить, можно добавить голову и ножки и представить себе человечка, танцующего ламбаду)

Обратное напряжение диода Шоттки

Итак, как вы помните, диод пропускает электрический ток только в одном направлении, а в другом направлении блокирует прохождение электрического тока до какого-то критического значения, называемым обратным напряжением диода.

Это значение можно найти в даташите

обратное напряжение диода

Для каждой марки диода оно разное

Если превысить это значение, то произойдет пробой, и диод выйдет из строя.

Падение напряжения на диоде Шоттки

Если же подать прямой ток на диод, то на диоде будет “оседать” напряжение. Это падение напряжения называется прямым падением напряжения на диоде. В даташитах обозначается как Vf , то есть Voltage drop.

прямое падение напряжения на диоде

Если пропустить через такой диод прямой ток, то мощность, которая будет на нем рассеиваться, будет определяться формулой:

Vf – прямое падение напряжение на диоде, В

Поэтому, одним из главных преимуществ диода Шоттки является то, что его прямое падение напряжения намного меньше, чем у простого диода. Следовательно, он будет меньше рассеивать тепло, или простым языком, меньше нагреваться.

Давайте рассмотрим один из примеров. Возьмем диод 1N4007. Его прямое падение напряжения составляет 0,83 Вольт, что типично для простого полупроводникового диода.

падение напряжение на диоде в прямом включении

В настоящий момент через него проходит сила тока, равная 0,5 А. Давайте рассчитаем его рассеиваемую мощность в данный момент. P=0,83 x 0,5 = 0,415 Вт.

Если рассмотреть этот случай через тепловизор, то можно увидеть, что его температура корпуса составила 54,4 градуса по Цельсию.

Теперь давайте проведем тот же самый эксперимент с диодом Шоттки 1N5817. Как вы видите, его прямое падение напряжения составило примерно 0,35 В.

падение напряжения на диоде Шоттки при прямом включении

При прохождении силы тока через диод Шоттки в 0,5 А, мы получим рассеиваемую мощность P=0,5 x 0,35 = 0,175 Вт. При этом тепловизор нам покажет, что температура корпуса уже будет 38,2 градуса.

Следовательно, Шоттки намного эффективнее, чем простой полупроводниковый диод в плане пропускания через себя прямого тока, так как он обладает меньшим падением напряжения, а следовательно, меньше рассеивает тепло в окружающее пространство и меньше нагревается.

Прямое падение напряжения можно также посмотреть и в даташитах. Например, прямое падение напряжения на диоде Шоттки 1N5817 можно найти из графика зависимости прямого тока от падения напряжения на диоде Шоттки

график зависимости прямого тока от напряжения

В нашем случае если следовать графо-аналитическому способу, то мы как раз получаем значение 0,35 В

Диод Шоттки в ВЧ цепях

Также диоды Шоттки обладают быстрой скоростью переключения. Это значит, что мы можем использовать их в высокочастотных (ВЧ) цепях.

Итак, возьмем генератор частоты и выставим синус частотой в 60 Гц

Возьмем диод 1N4007 и диод Шоттки 1N5817. Подключим их по простой схеме однополупериодного выпрямителя

и будем снимать с них показания

Как вы видите, оба они прекрасно справляются со своей задачей по выпрямлению сигнала на частоте в 60 Гц.

Но что будет, если мы увеличим частоту до 300 кГц?

Читайте также:  Тойота Авенсис как заменить антифриз самостоятельно

Ого! Диод Шоттки более-менее справляется со своей задачей, что нельзя сказать о простом диоде 1N4007. Простой диод не может справиться со своей задачей не пропускать обратный ток, поэтому на осциллограмме мы видим отрицательный выброс

Отсюда можно сделать вывод: диоды Шоттки рекомендуется использовать в ВЧ цепях.

Обратный ток утечки

Но раз уж диоды Шоттки такие крутые, то почему бы их не использовать везде? Почему мы до сих пор используем простые диоды?

Если мы подключим диод в обратном направлении, то он будет блокировать прохождение электрического тока. Это верно, но не совсем. Очень маленький ток все равно будет проходить через диод. В некоторых случаях это не принимают во внимание. Этот маленький ток называется обратным током утечки. На английский манер это звучит как reverse leakage current.

Он очень мал, но имеет место быть.

Проведем простой опыт. Возьмем лабораторный блок питания, выставим на нем 19 В и подадим это напряжение на диод в обратном направлении

Замеряем ток утечки

обратный ток утечки диода

Как вы видите, его значение составляет 0,1 мкА.

Давайте теперь повторим этот же самый опыт с диодом Шоттки

обратный ток утечки диода Шоттки

Ого, уже почти 20 мкА! Ну да, в некоторых случаях это сущие копейки и ими можно пренебречь. Но есть схемы, где все-таки недопустим такой незначительный ток. Например, в схемах пикового детектора

схема пик детектора

В этом случае эти 20 мкА будут весьма значительны.

Но есть также еще один камень преткновения. С увеличением температуры обратный ток утечки возрастает в разы!

зависимость обратного тока утечки от температуры корпуса диода Шоттки

Поэтому, вы не можете использовать Шоттки везде в схемах.

Но и это еще не все. Обратное напряжение для диодов Шоттки в разы меньше, чем для простых выпрямительных диодов. Это можно также увидеть из даташита. Если для диода 1N4007 обратное напряжение составляет 1000 В

То для диода Шоттки 1N5817 это обратное напряжение уже будет составлять всего-то 20 В

Поэтому, если это напряжение превысит значение, которое описано в даташите, мы в итоге получим:

Применение диодов Шоттки

Диоды Шоттки находят достаточно широкое применение. Их можно найти везде, где требуется минимальное прямое падение напряжения, а также в цепях ВЧ. Чаще всего их можно увидеть в компьютерных блоках питания, а также в импульсных стабилизаторах напряжения.

Также эти диоды нашли применение в солнечных панелях, так как солнечные панели генерируют электрический ток только в светлое время суток. Чтобы в темное время суток не было обратного процесса потребления тока от аккумуляторов, в панели монтируют диоды Шоттки

Шоттки в солнечных панелях

В компьютерной технике чаще всего можно увидеть два диода в одном корпусе

При написании данной статьи использовался материал с этого видео

Что такое диод Шоттки, его характеристики и способ проверки мультиметром

Развитие электроники требует все более высоких стандартов от радиодеталей. Для работы на высоких частотах используют диод Шоттки, который по своим параметрам превосходит кремниевые аналоги. Иногда можно встретить название диод с барьером Шоттки, что в принципе означает то же самое.

Конструкция

Отличается диод Шоттки от обыкновенных диодов своей конструкцией, в которой используется металл-полупроводник, а не p-n переход. Понятно, что свойства здесь разные, а значит, и характеристики тоже должны отличаться.

Действительно, металл-полупроводник обладает такими параметрами:

  • Имеет большое значение тока утечки,
  • Невысокое падение напряжения на переходе при прямом включении,
  • Восстанавливает заряд очень быстро, так как имеет низкое его значение.

Диод Шоттки изготавливается из таких материалов, как арсенид галлия, кремний, намного реже, но также может использоваться – германий. Выбор материала зависит от свойств, которые нужно получить, однако в любом случае максимальное обратное напряжение, на которое могут изготавливаться данные полупроводники, не выше 1200 вольт – это самые высоковольтные выпрямители. На практике же намного чаще их используют при более низком напряжении – 3, 5, 10 вольт.

На принципиальной схеме диод Шоттки обозначается таким образом:

Но иногда можно увидеть и такое обозначение:

Это означает сдвоенный элемент: два диода в одном корпусе с общим анодом или катодом, поэтому элемент имеет три вывода. В блоках питания используют такие конструкции с общим катодом, их удобно использовать в схемах выпрямителей. Часто на схемах рисуется маркировка обычного диода, но в описании указывается, что это Шоттки, поэтому нужно быть внимательными.

Диодные сборки с барьером Шоттки выпускаются трех типов:

1 тип – с общим катодом,

2 тип – с общим анодом,

3 тип – по схеме удвоения.

Такое соединение помогает увеличить надежность элемента: ведь находясь в одном корпусе, они имеют одинаковый температурный режим, что важно, если нужны мощные выпрямители, например, на 10 ампер.

Читайте также:  Установка регулируемой рулевой колонки на ниву; Все о Лада Гранта

Но есть и минусы. Все дело в том, что малое падение напряжения (0,2–0,4 в) у таких диодов проявляется на небольших напряжениях, как правило – 50–60 вольт. При более высоком значении они ведут себя как обычные диоды. Зато по току эта схема показывает очень хорошие результаты, ведь часто бывает необходимо – особенно в силовых цепях, модулях питания – чтобы рабочий ток полупроводников был не ниже 10а.

Еще один главный недостаток: для этих приборов нельзя превышать обратный ток даже на мгновение. Они тут же выходят из строя, в то время как кремниевые диоды, если не была превышена их температура, восстанавливают свои свойства.

Но положительного все-таки больше. Кроме низкого падения напряжения, диод Шоттки имеет низкое значение емкости перехода. Как известно: ниже емкость – выше частота. Такой диод нашел применение в импульсных блоках питания, выпрямителях и других схемах, с частотами в несколько сотен килогерц.

Вольтамперная характеристика светодиода (ВАХ)

ВАХ такого диода имеет несимметричный вид. Когда приложено прямое напряжение, видно, что ток растет по экспоненте, а при обратном – ток от напряжения не зависит.

Все это объясняется, если знать, что принцип работы этого полупроводника основан на движении основных носителей – электронов. По этой же самой причине эти приборы и являются такими быстродействующими: у них отсутствуют рекомбинационные процессы, свойственные приборам с p-n переходами. Для всех приборов, имеющих барьерную структуру, свойственна несимметричность ВАХ, ведь именно количеством носителей электрического заряда обусловлена зависимость тока от напряжения.

Миниатюризация

С развитием микроэлектроники стали широко применяться специальные микросхемы, однокристальные микропроцессоры. Все это не исключает использования навесных элементов. Однако если для этой цели использовать радиоэлементы обычных размеров, то это сведет на нет всю идею миниатюризации в целом. Поэтому были разработаны бескорпусные элементы – smd компоненты, которые в 10 и более раз меньше обычных деталей. ВАХ таких компонентов ничем не отличается от ВАХ обычных приборов, а их уменьшенные размеры позволяют использовать такие запчасти в различных микросборках.

Компоненты smd имеют несколько типоразмеров. Для ручной пайки подходят smd размера 1206. Они имеют размер 3,2 на 1,6 мм, что позволяет их впаивать самостоятельно. Другие элементы smd более миниатюрные, собираются на заводе специальным оборудованием, и самому, в домашних условиях, их паять невозможно.

Принцип работы smd компонента также не отличается от его большого аналога, и если, к примеру, рассматривать ВАХ диода, то она в одинаковой степени будет подходить для полупроводников любого размера. По току изготавливаются от 1 до 10 ампер. Маркировка на корпусе часто состоит из цифрового кода, расшифровка которого приводится в специальных таблицах. Протестировать на пригодность их можно тестером, как и большие аналоги.

Использование на практике

Выпрямители Шоттки используется в импульсных блоках питания, стабилизаторах напряжения, импульсных выпрямителях. Самыми требовательными по току – 10а и более – это напряжения 3,3 и 5 вольт. Именно в таких цепях вторичного питания приборы Шоттки используют чаще всего. Для усиления значений по току их включают вместе по схеме с общим анодом или катодом. Если каждый из сдвоенных диодов будет на 10 ампер, то получится значительный запас прочности.

Одна из самых частых неисправностей импульсных модулей питания – выход из строя этих самых диодов. Как правило, они либо полностью пробиваются, либо дают утечку. В обоих случаях неисправный диод нужно заменить, после чего проверить мультиметром силовые транзисторы, а также замерить напряжения питания.

Тестирование и взаимозаменяемость

Проверить выпрямители Шоттки можно так же, как и обычные полупроводники, так как они имеют похожие характеристики. Мультиметром необходимо прозвонить его в обе стороны – он должен показать себя так же, как и обычный диод: анод-катод, при этом утечек быть не должно. Если он показывает даже незначительное сопротивление – 2–10 килоом, это уже повод для подозрений.

Проверка диода Шоттки мультиметром

Диод с общим анодом или катодом можно проверить как два обычных полупроводника, соединенных вместе. Например, если анод общий, то это будет одна ножка из трех. На анод ставим один щуп тестера, другие ножки – это разные диоды, на них ставится другой щуп.

Можно ли его заменить на другой тип? В некоторых случаях диоды Шоттки меняют на обычные германиевые. К примеру, Д305 при токе 10 ампер давал падение всего 0,3 вольта, а при токах 2–3 ампера их вообще можно ставить без радиаторов. Но главная цель установки Шоттки – это не малое падение, а низкая емкость, поэтому заменить получится не всегда.

Как видим, электроника не стоит на месте, и дальнейшие варианты применения быстродействующих приборов будет только увеличиваться, давая возможность разрабатывать новые, более сложные системы.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector