Do niższego spadku napięcia można użyć diod Schottky'ego, ale jakie są wady Schottky'ego?

Innymi słowy, dlaczego nie zawsze używamy diod Schottky'ego, jeśli są o wiele lepsze? Jakie właściwości diod mają diody Schottky'ego, co czyni je niezdatnymi do niektórych zastosowań?

Kosztują więcej, mają wyższy prąd upływu zwrotnego i są fizycznie większe według szybkiego wyszukiwania. Oczywiście są znacznie szybsze :)

Wygląda na to, że w tym samym porównaniu wielkości nie mogą rozproszyć tak dużej mocy jak typowa dioda mocy. Również przy większych prądach tracisz tę przewagę Vfw. No i wiki twierdzi, że zwykle mają niższą wartość napięcia zwrotnego rzędu 50 V.

Daleko od wyczerpującej listy:

• Diody Schottky'ego o porównywalnej wartości są na ogół droższe niż diody krzemowe PN. Widziałem różnice cen w wysokości 20% - 200% w zależności od oceny.
• Diody Schottky'ego mają niższą maksymalną znamionową wartość napięcia wstecznego niż jest to możliwe w przypadku diod PN.

Z tego samego powodu, dla którego Schottkys ma niski spadek do przodu, mają duże prądy zwrotne.

Z równania diodowego:

$I_f = I_s\cdot e^{\frac{-qV_f}{kT}}, V_f = \frac{kT} {q}\cdot \ln\frac{I_f}{I_s}$

- posiadanie dużego Is jest tym, co czyni Vf małym. Jednak prąd upływu zwrotnego jest również równy wartości Is.

Ze swojej struktury krzemowe szkoty są w stanie wytrzymać tylko około -30 V. Powstają te o wyższym napięciu, ale w zasadzie mają one szeregowo wewnętrzny JFET - właśnie to wytrzymuje większość napięcia wstecznego.

Oto, co może brzmieć nieco dziwnie, ale jest ważne w niektórych zastosowaniach: niski spadek napięcia do przodu.

Czasami przydatne jest rozdzielenie rozpraszania ciepła pomiędzy komponenty w urządzeniu. Weźmy na przykład tradycyjne liniowe źródło napięcia: w pobliżu znajduje się transformator, prostownik pełnofalowy, duży kondensator i regulator napięcia oraz kilka mniejszych kondensatorów.

Powiedzmy, że transformator ma nominalne napięcie wyjściowe 12 V AC. Kiedy to naprawimy i uzupełnimy kondensator, mamy około 17 V DC na kondensatorze w przypadku idealnych diod bez spadku napięcia. Jeśli chcemy zasilić urządzenie regulowane na przykład przez LM7812, musimy jakoś rozproszyć 5 dodatkowych woltów. Typowe napięcie zaniku dla regulatora wynosi 2 V, więc pozostaje nam około 3 V, aby się go pozbyć. To trafiłoby do radiatora regulatora i zwiększyłoby ilość ciepła rozpraszanego przez regulator. Z drugiej strony, jeśli spojrzymy na arkusz danych 1N4007, zobaczymy, że spadek napięcia przewodzenia wynosi między 0,7 V a 1 V w obszarze prądu przewodzenia, co byłoby interesujące dla użytkowników LM7812. Zatem przy niskim zużyciu prądu te pozostałe 3 wolty zamieniłyby się w maksymalnie 1. 6 V (ponieważ mamy jednocześnie dwie diody przewodzące w prostowniku), które należy rozproszyć w radiatorze regulatora. Przy wyższych prądach pozostałe 3 V zamieniłoby się w 1 V, co nie jest tak dużym problemem i daje nam pewien margines, jeśli napięcie zaniku regulatora jest wyższe niż typowe 2 V.

Gdybyśmy zastosowali diody typu Shottky 1N5819 do prostownika mostkowego, mielibyśmy spadek napięcia na diodach około 1,2 V, pozostawiając nam znacznie więcej ciepła do rozproszenia na samym regulatorze.

Schottkys krzemu można łatwo znaleźć przy napięciu 250 woltów, ale przy napięciu 250 V jest bardzo ograniczony wybór. Producenci za pośrednictwem przedstawicieli handlowych twierdzą, że nie mogą ich przekroczyć 250 V. Istnieje problem zwiększonego prądu upływu wstecznego, który może zakłócić niektóre obwody ORAZ powodować niekontrolowany wzrost temperatury przy podwyższonych temperaturach poniżej Tjmax przy napięciach poniżej Vrmax. Ten niekontrolowany wzrost może wystąpić przy niskich napięciach przy stosowaniu urządzeń niskiego napięcia równie łatwo jak przy wysokich napięciach. OK, zachowaj spokój, chyba że naprawdę wiesz, co robisz. Schottkys SiC są dostępne przy wysokich napięciach i są szybkie i drogie, ale spadek w przód może być gorszy niż normalna dioda przy realistycznych prądach. Te urządzenia Sic mają znaczną rezystancję masową.