Diodi Schottky
(8 178)I diodi Schottky rientrano nel gruppo di componenti elettronici comunemente utilizzati, che appartengono alla categoria dei semiconduttori. La loro caratteristica principale è la conduzione asimmetrica della corrente, ossia in una sola direzione. La natura dei diodi Schottky può essere descritta confrontandoli con i normali diodi raddrizzatori, rispetto ai quali sono caratterizzati da una caduta di tensione molto inferiore (fino a tre volte) nella direzione di conduzione. Si tratta di un grande vantaggio, che consente a questi diodi di condurre valori di corrente molto più alti, in quanto la potenza, e di conseguenza anche il calore, dissipati su questo diodo saranno rispettivamente inferiori. Questo caso si verifica ad es. quando si raddrizza una tensione alternata, ad es. negli alimentatori switching. Vale la pena notare che la caduta di tensione sul diodo Schottky dipende dalla sua temperatura. Ciò che li distingue dai normali diodi raddrizzatori inoltre è la capacità di un corretto funzionamento a frequenze di commutazione di corrente molto più alte (nell'ordine di diverse centinaia di migliaia di hertz o anche di pochi gigahertz). Questi vantaggi ne consentono un ampio utilizzo principalmente negli alimentatori e nei caricabatterie switching, negli inverter e nei miscelatori.
Nonostante gli indubbi vantaggi, anche i diodi Schottky presentano dei difetti. Uno di questi è certamente più rilevante rispetto ai normali diodi raddrizzatori, ossia la corrente inversa, chiamata anche corrente di dispersione. Scorre nella direzione inversa del diodo e aumenta all'aumentare della temperatura della giunzione. Pertanto, questi tipi di diodi non vengono utilizzati per la realizzazione di strumenti di misura. Un ulteriore inconveniente è costituito dalla tensione inversa nominale relativamente bassa, che raramente supera i 200V, anche se è possibile trovare diodi Schottky che presentano questo parametro a livello di alcuni kilovolt. La tensione nominale inversa determina la tensione massima applicata ai capi del diodo, inversamente rispetto alla sua direzione di conduzione, tale da non causare danni permanenti. Sfortunatamente all'aumentare del valore della tensione inversa nominale del diodo, aumenta anche la sua tensione diretta. Per via dei pro e dei contro elencati sopra, i diodi Schottky vengono utilizzati ovunque non sia richiesto il funzionamento ad alta tensione e dove questa grandezza può variare ad altissima frequenza. Inoltre, laddove sia necessaria la conduzione di elevati valori di corrente senza elevate perdite di potenza, i diodi Schottky saranno una soluzione valida.
Diodo Schottky - struttura
La struttura dei diodi Schottky differisce dalla struttura di un diodo standard. Questi ultimi usano una giunzione p-n, mentre nei diodi Schottky viene utilizzata una giunzione metallo-semiconduttore, spesso contrassegnata con il simbolo m-s, tuttavia possiamo trovare la denominazione barriera di potenziale. Il vettore di carica in questo caso saranno i supporti in eccedenza; ossia ad. es. in caso di utilizzo per la costruzione di diodi, oltre allo strato metallico elettricamente inerte,di un semiconduttore di tipo n, saranno elettroni. Grazie alla propria struttura, i diodi Schottky presentano una capacità elettrica inferiore, che assicura loro un basso livello di inerzia e pertanto ne consente il loro utilizzo in circuiti che operano ad una frequenza molto elevata di commutazione di corrente. Naturalmente, come nel caso dei normali diodi raddrizzatori, i diodi Schottky nella direzione inversa non presentano tensione di conduzione.
I diodi Schottky, come la maggior parte degli altri componenti elettronici, sono disponibili in forma di componenti per montaggio superficiale (SMD) o a foro passante (THT), tuttavia sono disponibili anche diodi avvitati, chiamati diodi di Schottky avvitati. Pertanto, sono disponibili in molti alloggiamenti diversi e possono disporre di un numero diverso di pin, caratteristica legata alla loro applicazione, ma anche alla struttura del semiconduttore utilizzato per la loro realizzazione. È possibile distinguere diodi di commutazione o raddrizzatori, tra cui soni disponibili diodi raddrizzatori, doppi o tripli. Gli ultimi due tipi possono essere disponibili in soluzioni con un anodo o catodo comune, ma la loro integrazione può anche essere in serie. Inoltre esistono diodi doppi e tripli indipendenti, ossia che dispongono in un alloggiamento di due o tre singoli diodi Schottky, che non sono collegati tra loro.
Diodo Schottky - scelta
Durante la scelta del diodo Schottky è necessario prestare attenzione alla sua tensione nominale inversa massima, espressa in volt [V]. L'utilizzo di un diodo per raddrizzare la corrente con una tensione superiore alla tensione inversa massima del componente potrebbe portare a scariche disruptive e al suo danneggiamento, così come al danneggiamento degli altri componenti presenti in un determinato circuito elettronico. Inoltre bisogna ricordare del parametro che determina la tensione diretta massima. Questo valore determina la caduta di tensione massima che può verificarsi sulla giunzione del diodo.
Durante la scelta del diodo, bisogna ricordare di scegliere un valore di corrente di conduzione appropriatamente elevato, espresso in ampere [A] o nel caso di componenti a bassa potenza, in milliampere [mA]. Il passaggio attraverso il diodo di una corrente di conduzione superiore alla corrente di conduzione nominale, può causare un suo danneggiamento termico irreparabile, causato da una dissipazione di potenza eccessiva sulla giunzione del componente. Nel caso dei diodi Schottky inoltre è disponibile un parametro denominato corrente nell'impulso massimo, ossia di durata molto breve e che non corrisponde alla corrente che passa continuamente attraverso il diodo.
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