Диод Шоттки (Schottky diode) - это полупроводниковый прибор, построенный на основе перехода «металл-полупроводник», в отличие от традиционного p-n перехода (кремний-кремний). Назван в честь немецкого физика Вальтера Шоттки.
В технической литературе также встречается под названием «диод с барьером Шоттки» (ДБШ).
Ключевые физические особенности
- Ток создается основными носителями заряда. В обычных диодах используются неосновные носители, что требует времени на их рекомбинацию при переключении. В диодах Шоттки накопления заряда не происходит.
- Время обратного восстановления (trr) стремится к нулю. Переключение происходит практически мгновенно (наносекунды/пикосекунды), что делает их идеальными для высокочастотных схем.
Отличие диода Шоттки от обычного кремниевого диода
| Параметр | Обычный кремниевый диод (Rectifier) | Диод Шоттки (Schottky) | Ультрабыстрый диод (Ultra-Fast) |
|---|---|---|---|
| Тип перехода | P-N (полупроводник-полупроводник) | Металл-Полупроводник | P-N (легированный золотом/платиной) |
| Падение напряжения (VF) | 0.6 – 1.1 В | 0.15 – 0.45 В (низковольтные) 0.4 – 0.6 В (высоковольтные) |
0.8 – 1.5 В |
| Быстродействие (trr) | Низкое (мкс) | Экстремально высокое (нс/пс) | Высокое (десятки нс) |
| Обратное напряжение (VR) | До 1000В и выше | Обычно до 100В (редко до 200В) | До 1000В+ |
| Обратный ток утечки (IR) | Очень мал (нА/мкА) | Повышенный (может достигать мА при нагреве) | Мал |
- Минимальные потери мощности на нагрев.
- Отсутствие коммутационных выбросов.
- Чувствительность к превышению обратного напряжения.
- Рост тока утечки при нагреве («тепловой разгон»).
Обозначение на схеме и маркировка
На принципиальных схемах (ГОСТ 2.730-73) диод Шоттки изображается как обычный диод, но с изогнутыми концами катода, напоминающими стилизованную букву «S».
Маркировка на корпусе
- Выводные
- Типы
1N5819,SR5100,SB540. Катод - цветное кольцо. - SMD (поверхностные)
- Используют сокращенные коды:
- SS14: 1 Ампер, 40 Вольт.
- SS34: 3 Ампера, 40 Вольт.
- S4: Серия 1N5819 в корпусе SOD-123.
- BAT54S: Код L43 или L44 (корпус SOT-23).
SR / SB / SS: Первая цифра - ток (А), следующие - напряжение (В).
Пример: SR5100 = 5А, 100В.
Справочные данные популярных диодов
Маломощные (до 1А)
| Модель | Ток (IF) | Напряжение (VRRM) | Падение (VF) | Корпус |
|---|---|---|---|---|
| 1N5817 | 1 А | 20 В | 0.45 В | DO-41 |
| 1N5819 | 1 А | 40 В | 0.60 В | DO-41 |
| SS14 | 1 А | 40 В | 0.50 В | SMA |
| BAT54S | 0.2 А | 30 В | 0.8 В | SOT-23 |
Средней и большой мощности
| Модель | Ток (IF) | Напряжение (VRRM) | Падение (VF) | Корпус |
|---|---|---|---|---|
| SS34 | 3 А | 40 В | 0.50 В | SMC |
| SB540 | 5 А | 40 В | 0.55 В | DO-201 |
| SR5100 | 5 А | 100 В | 0.80 В | DO-201 |
| MBR20100CT | 20 А | 100 В | Общий катод | TO-220 |
Отечественные диоды Шоттки
Примеры российских аналогов:
- КД270 - КД273: Маломощные.
- 2Д2998 (А-В): Мощные (до 30А импульс, 25В).
Методика проверки (Диагностика)
Проверка производится цифровым мультиметром в режиме «Диодный тест».
Прямое смещение
Красный (+) на Анод, Черный (-) на Катод.
- Норма для Шоттки: 150 – 450 мВ (0.15–0.45 В).
- 500–700 мВ - обычный диод.
- 0 - пробой (КЗ).
- 1 (OL) - обрыв.
Обратное смещение
Красный на Катод, Черный на Анод.
- Норма: «1» или «OL».
Применение и схемы
Импульсные блоки питания (SMPS): Основная сфера. Работают во вторичных цепях выпрямления на частотах 50–200 кГц.
DC-DC преобразователи: Замыкают цепь индуктивности в понижающих (Buck) конвертерах (например, чипы LM2596 + диод 1N5822/SS34).
Диодный мост: Нецелесообразно использовать в сетях 50Гц/220В из-за высокой стоимости высоковольтных Шоттки.
Диоды Шоттки часто используются в драйверах для светодиодов.
Замена и подбор аналогов
Правило замены:
- Напряжение (VR) >= оригинала (запас +20%).
- Ток (IF) >= оригинала.
- Тип корпуса должен обеспечивать аналогичный теплоотвод.
Литература и стандарты
- ГОСТ 2.730-73 - Обозначения условные графические в схемах.
- П. Хоровиц, У. Хилл «Искусство схемотехники».
- Б.Ю. Семенов «Силовая электроника: от простого к сложному».
