Estos diodos se caracterizan por su velocidad de conmutación, una baja caída de Voltaje uando están polarizados en directo (típicamente de 0.25 a 0.4 voltios).
Cuando se realiza una ensambladura entre una terminal metálica se hace un material semiconductor, el contacto tiene, típicamente, un comportamiento óhmico, cualquiera, la resistencia del contacto gobierna la secuencia de la corriente. Cuando este contacto se hace entre un metal y una región semiconductora con la densidad del dopante relativamente baja, las hojas dominantes del efecto debe ser el resistivo, comenzando también a tener un efecto de rectificación. Un diodo Schottky, se forma colocando una película metálica en contacto directo con un semiconductor, según lo indicado en la figura Nº 1. El metal se deposita generalmente en un tipo de material N, debido a la movilidad más grande de los portadores en este tipo de material. La parte metálica será el ánodo y el semiconductor, el cátodo.
En una deposición de aluminio
(3 electrones en la capa de valencia), los electrones del semiconductor tipo N migran hacía el metal, creando una región de transición en la ensambladura.
(3 electrones en la capa de valencia), los electrones del semiconductor tipo N migran hacía el metal, creando una región de transición en la ensambladura.
Se puede observar que solamente los electrones (los portadores mayoritarios de ambos materiales) están en tránsito. Su conmutación es mucho más rápida que la de los diodos bipolares, una vez que no existan cargas en la región tipo N, siendo necesaria rehacer la barrera de potencial (típicamente de 0,3V). La Región N tiene un dopaje relativamente alto, a fin de reducir la pérdida de conducción, por esto, la tensión máxima soportable para este tipo de diodo está alrededor de los 100V.
La principal aplicación de este tipo de diodos, se realiza en fuentes de baja tensión, en las cuales las caídas en los rectificadores son significativas.
Sin embargo el diodo Schottky encuentra gran cantidad de aplicaciones n circuitos de alta velocidad como en computadoras, donde se necesitan grandes velocidades de conmutación y su poca caída de voltaje en directo ausa poco gasto de energía.
En la imagen esta la curva caracteristica de diodo Schottky:
Diodos Schottky de elevada eficiencia
Los diodos de silicio usados en fuentes de alimentación en modo conmutado suelen perder hasta un uno por ciento de eficiencia al no "apagarse" inmediatamente. Por este motivo, STMicroelectronics, esta entre las primeras compañías fabricantes de semiconductores, en introducir diodos de carburo de silicio (SiC) que ahorran la energía que se pierde durante la conmutación.
Los nuevos diodos Schottky SiC son especialmente útiles en convertidores de energía solar, donde cada unidad porcentual es muy valiosa, así como en fuentes de alimentación para servidores y sistemas de telecomunicaciones que operan continuamente. Otras aplicaciones se encuentran en controladores de motor para reducir el impacto ambiental de varios miles de vatios de energía generada.
Además, al ahorrar el diodo de silicio la energía normalmente disipada como calor, los nuevos dispositivos con tecnología SiC permiten a los diseñadores tener en cuenta un ratio menor de corriente máxima para el diodo. Esto posibilita el uso de pequeños componentes sin sacrificar la potencia útil. En aplicaciones de elevada potencia, los disipadores podrían ser más compactos para crear soluciones de mayor densidad eléctrica.
Otro beneficio añadido para los diseñadores de fuentes de alimentación en modo conmutado (SMPS) es que los diodos SiC, como el STPSC806D y STPSC1006D, permiten frecuencias de conmutación superiores, contribuyendo así a reducir el tamaño, el coste y el consumo de condensadores e inductores.
La tecnología SiC puede desarrollar estas ventajas porque no produce acumulaciones de carga de recuperación inversa durante el periodo de conducción normal del diodo. Cuando un diodo de silicio bipolar convencional se apaga, esta carga se puede disipar mediante la recombinación entre grupos de portadores de carga próximos a la unión de diodo. La corriente que fluye durante este periodo de recombinación se denomina "corriente de recuperación inversa". Esta corriente indeseada, junto con la tensión asociada a las fuentes de alimentación, genera un calor que será disipado por los switches. Al eliminar esta carga de recuperación inversa, los diodos Schottky ofrecen menores pérdidas de conmutación en la tarjeta, aumentan la eficiencia y reducen la disipación de calor.
El STPSC806D de 8 A y el STPSC1006D de 10 A para aplicaciones de 600 V se encuentran disponibles en un encapsulado TO-220AC estándar.
Los nuevos diodos Schottky SiC son especialmente útiles en convertidores de energía solar, donde cada unidad porcentual es muy valiosa, así como en fuentes de alimentación para servidores y sistemas de telecomunicaciones que operan continuamente. Otras aplicaciones se encuentran en controladores de motor para reducir el impacto ambiental de varios miles de vatios de energía generada.
Además, al ahorrar el diodo de silicio la energía normalmente disipada como calor, los nuevos dispositivos con tecnología SiC permiten a los diseñadores tener en cuenta un ratio menor de corriente máxima para el diodo. Esto posibilita el uso de pequeños componentes sin sacrificar la potencia útil. En aplicaciones de elevada potencia, los disipadores podrían ser más compactos para crear soluciones de mayor densidad eléctrica.
Otro beneficio añadido para los diseñadores de fuentes de alimentación en modo conmutado (SMPS) es que los diodos SiC, como el STPSC806D y STPSC1006D, permiten frecuencias de conmutación superiores, contribuyendo así a reducir el tamaño, el coste y el consumo de condensadores e inductores.
La tecnología SiC puede desarrollar estas ventajas porque no produce acumulaciones de carga de recuperación inversa durante el periodo de conducción normal del diodo. Cuando un diodo de silicio bipolar convencional se apaga, esta carga se puede disipar mediante la recombinación entre grupos de portadores de carga próximos a la unión de diodo. La corriente que fluye durante este periodo de recombinación se denomina "corriente de recuperación inversa". Esta corriente indeseada, junto con la tensión asociada a las fuentes de alimentación, genera un calor que será disipado por los switches. Al eliminar esta carga de recuperación inversa, los diodos Schottky ofrecen menores pérdidas de conmutación en la tarjeta, aumentan la eficiencia y reducen la disipación de calor.
El STPSC806D de 8 A y el STPSC1006D de 10 A para aplicaciones de 600 V se encuentran disponibles en un encapsulado TO-220AC estándar.
http://www.diarioelectronicohoy.com/diodos-schottky-de-elevada-eficiencia/
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German Martinez Duarte
CRF
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