Für einen geringeren Spannungsabfall könnte man Schottky-Dioden verwenden, aber was sind die Nachteile von Schottky?

Mit anderen Worten, warum verwenden wir nicht immer Schottky-Dioden, wenn sie so viel besser sind? Welche Diodeneigenschaften haben Schottky-Dioden, die sie für bestimmte Anwendungen ungeeignet machen?

Sie kosten mehr, haben einen höheren Sperrstrom und sind laut einer Schnellsuche physikalisch größer. Natürlich sind sie viel schneller :)

Sieht so aus, als würden sie im Größenvergleich nicht so viel Leistung abgeben wie eine typische Leistungsdiode. Auch bei größeren Strömen verliert man diesen Vfw-Vorteil. Oh und Wiki sagt, dass sie normalerweise eine niedrigere Sperrspannung in der Größenordnung von 50V haben.

Weit entfernt von einer umfassenden Liste:

• Schottky-Dioden vergleichbarer Leistung sind in der Regel teurer als PN-Siliziumdioden. Ich habe Preisunterschiede von 20% - 200% je nach Bewertung gesehen.
• Schottky-Dioden haben eine niedrigere maximale Sperrspannung als PN-Dioden.

Aus dem im Wesentlichen gleichen Grund, dass Schottkys einen geringen Vorwärtsabfall haben, haben sie große Rückwärtsströme.

Aus der Diodengleichung:

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

- Ein großer Is-Term macht Vf klein. Der Sperrstrom ist jedoch auch gleich dem Is-Wert.

Silizium-Schottkys können aufgrund ihrer Struktur nur etwa -30 V alleine aushalten. Es werden Hochspannungs-JFETs erzeugt, denen jedoch im Grunde genommen ein interner JFET in Reihe geschaltet ist - dies ist es, was den größten Teil der Sperrspannung aushält.

Hier ist eine, die sich vielleicht etwas seltsam anhört, aber für einige Anwendungen wichtig ist: Geringer Spannungsabfall in Durchlassrichtung.

Manchmal ist es sinnvoll, die Wärmeabgabe auf die Komponenten in einem Gerät zu verteilen. Nehmen wir zum Beispiel die traditionelle lineare Spannungsquelle: Sie haben einen Transformator, einen Vollweggleichrichter, einen großen Kondensator und einen Spannungsregler sowie einige kleinere Kondensatoren in der Nähe.

Angenommen, der Transformator hat eine Nennausgangsspannung von 12 V AC. Sobald wir das korrigieren und den Kondensator auffüllen, haben wir bei idealen Dioden ohne Spannungsabfall etwa 17 V DC am Kondensator. Wenn wir ein Gerät mit Strom versorgen möchten, das beispielsweise von LM7812 geregelt wird, müssen wir irgendwie 5 zusätzliche Volt abführen. Die typische Dropout-Spannung für den Regler beträgt 2 V, so dass wir noch etwa 3 V zur Verfügung haben, um ihn loszuwerden. Dies würde in den Kühlkörper des Reglers gelangen und die Wärmemenge erhöhen, die der Regler abführt. Wenn wir uns andererseits das Datenblatt von 1N4007 ansehen, können wir feststellen, dass der Durchlassspannungsabfall im Durchlassstrombereich zwischen 0,7 V und 1 V liegt, was für die Benutzer des LM7812 interessant wäre. Bei geringem Stromverbrauch würden diese 3 verbleibenden Volt zu höchstens 1 werden. 6 V (da zwei Dioden gleichzeitig im Gleichrichter leitend sind), die in den Kühlkörper des Reglers abgeleitet werden müssen. Bei höheren Strömen werden die verbleibenden 3 V zu 1 V, was nicht so problematisch ist und uns einen gewissen Spielraum gibt, wenn die Abfallspannung des Reglers höher als die typischen 2 V ist.

Wenn wir für den Brückengleichrichter Shottky-Dioden vom Typ 1N5819 verwenden, würde an den Dioden ein Spannungsabfall von etwa 1,2 V auftreten, sodass wir viel mehr Wärme zum Abführen am Regler selbst haben.

Silizium-Schottkys können bei 250 Volt leicht gefunden werden, aber bei 250 V gibt es eine SEHR begrenzte Auswahl. Die Hersteller geben über ihre Vertriebsmitarbeiter an, dass sie sie nicht über 250 V bringen können verursachen thermisches Durchgehen bei erhöhten Temperaturen unter Tjmax bei Spannungen unter Vrmax. Dieses Durchgehen kann bei niedrigen Spannungen auftreten, wenn Niederspannungsgeräte genauso leicht wie bei hohen Spannungen verwendet werden. OK, bleib cool, es sei denn, du weißt wirklich, was du tust. SiC-Schottkys sind bei hohen Spannungen erhältlich und sind schnell und teuer, aber der Vorwärtsabfall kann bei realistischen Strömen schlechter als bei einer normalen Diode sein. Diese Sic-Bauelemente weisen einen signifikanten Volumenwiderstand auf.