Kiedy preferowana jest dioda Schottky’ego zamiast normalnego złącza pn?

W niektórych zastosowaniach preferowana jest dioda Schottky’ego zamiast zwykłej diody złącza PN ze względu na kilka wyraźnych zalet. Jedną z głównych zalet jest niższy spadek napięcia w przewodzie. Diody Schottky’ego mają złącze metal-półprzewodnik zamiast złącza PN, co skutkuje niższym spadkiem napięcia (zwykle około 0,2 do 0,4 wolta) w porównaniu do diod ze złączem PN (które zazwyczaj mają spadek napięcia od około 0,6 do 1,7 wolta w zależności od typ). Ten niższy spadek napięcia zmniejsza straty mocy i wytwarzanie ciepła, dzięki czemu diody Schottky’ego są bardziej wydajne w zastosowaniach, w których minimalizacja strat energii ma kluczowe znaczenie, np. w zasilaczach i obwodach regulacji napięcia.

Zamiast ogólnych diod złączowych PN stosuje się diody Schottky’ego, głównie ze względu na ich dużą prędkość przełączania i niski spadek napięcia w przewodzie. Złącze metal-półprzewodnik w diodach Schottky’ego pozwala na szybsze czasy przełączania w porównaniu do diod złączowych PN, które mają większą pojemność złącza i wolniejszą charakterystykę przełączania. To sprawia, że ​​diody Schottky’ego nadają się do zastosowań o wysokiej częstotliwości, gdzie istotne jest szybkie przełączanie i minimalne straty przełączania, na przykład w obwodach RF (częstotliwości radiowej), regulatorach przełączających i szybkich prostownikach.

Istotną zaletą diody mocy Schottky’ego w porównaniu z diodą złącza PN jest jej doskonała wydajność i zmniejszone rozpraszanie mocy. Ze względu na niższy spadek napięcia przewodzenia diod Schottky’ego, mniej energii jest marnowane w postaci ciepła podczas pracy w porównaniu z diodami złącza PN. Sprawność ta jest szczególnie korzystna w zastosowaniach energoelektroniki, gdzie krytyczna jest zdolność przenoszenia dużego prądu i niskie straty przewodzenia, np. w zasilaczach impulsowych, przetwornicach DC-DC i obwodach ładowania akumulatorów. Niższy spadek napięcia przewodzenia przyczynia się również do wyższej wydajności systemów konwersji energii.

Diody złączowe Schottky’ego są preferowane w stosunku do diod złączowych PN w zastosowaniach urządzeń wysokiej częstotliwości, głównie ze względu na ich doskonałe właściwości przełączania. Złącze metal-półprzewodnik w diodach Schottky’ego ma niższą pojemność złącza i niższą trwałość nośnika mniejszościowego w porównaniu z diodami złącza PN. Skutkuje to szybszymi prędkościami przełączania i zmniejszonymi stratami przełączania, dzięki czemu diody Schottky’ego są idealne do zastosowań przełączających o wysokiej częstotliwości, takich jak wzmacniacze RF, miksery i detektory. Zdolność diod Schottky’ego do szybkiego włączania i wyłączania bez znacznych opóźnień lub czasu odzyskiwania zapewnia niezawodną pracę w obwodach wysokiej częstotliwości, gdzie kluczowe znaczenie ma precyzyjne taktowanie i integralność sygnału.

Wydajność przełączania diod Schottky’ego jest ogólnie lepsza niż diod złączowych PN ze względu na ich nieodłączne cechy konstrukcyjne. Diody Schottky’ego mają złącze metal-półprzewodnik z minimalnym magazynowaniem ładunku i niską pojemnością złącza w porównaniu do diod złączowych PN, które mają większy obszar zubożenia i większą pojemność złącza. W rezultacie diody Schottky’ego mogą włączać się i wyłączać szybciej przy zmniejszonych stratach przełączania i krótszym czasie powrotu do normy. Ta zaleta sprawia, że ​​diody Schottky’ego są preferowane w zastosowaniach wymagających dużych prędkości przełączania i minimalnych zachowań przejściowych, na przykład w prostownikach, regulatorach przełączających i obwodach wysokiej częstotliwości, gdzie krytyczna jest precyzyjna kontrola i wydajność.