Diodes Schottky
(7 755)Les diodes Schottky sont un groupe de composants électroniques couramment utilisés qui appartiennent à la catégorie des semi-conducteurs. Leur principale caractéristique est qu'ils conduisent le courant de manière asymétrique, c'est-à-dire dans un sens plutôt que dans l'autre sens. La nature du fonctionnement des diodes Schottky peut être décrite en les comparant aux diodes de redressement ordinaires, par rapport auxquelles elles se caractérisent par une chute de tension beaucoup plus faible (même trois fois) dans le sens direct. C'est un grand avantage qui leur permet de conduire des valeurs de courant beaucoup plus élevées, car la puissance et, par conséquent, la chaleur générée par une telle diode seront d'autant plus faibles. Un tel cas se produit, entre autres, dans lors du redressement de la tension alternative, par exemple dans les alimentations à découpage. Il est à noter que la chute de tension aux bornes de la diode Schottky dépend de sa température. Ce qui les différencie des diodes de redressement ordinaires, c'est aussi la possibilité d'un fonctionnement correct à des fréquences de variations de courant beaucoup plus élevées (de l'ordre de plusieurs centaines de milliers de hertz voire quelques gigahertz). Ces avantages les rendent largement utilisés principalement dans les alimentations et chargeurs à impulsions, onduleurs et mélangeurs.
Malgré les avantages incontestables, les diodes Schottky présentent également des inconvénients. Parmi l’un de ces inconvénients il y a un courant inverse, également connu sous le nom de courant de fuite qui est beaucoup plus grand par rapport à celui présent dans les diodes de redressement. Il circule dans le sens inverse de la diode et augmente avec l'augmentation de la température de sa jonction. Pour cette raison, les diodes de ce type ne sont pas utilisés, par ex. dans les instruments de mesure. Un autre inconvénient est la tension inverse nominale relativement faible, qui dépasse rarement la valeur de 200V, bien que vous puissiez trouver des diodes Schottky qui auront ce paramètre même au niveau de plusieurs kilovolts. La tension inverse nominale détermine la tension maximale appliquée aux fils de la diode, à l'opposé de son sens de conduction, ce qui ne causera pas de dommages permanents. Malheureusement, à mesure que la tension inverse nominale d'une diode augmente, sa tension directe augmente également. En raison des avantages et des inconvénients mentionnés, les diodes Schottky sont utilisées partout où un fonctionnement avec des valeurs de tension élevées n'est pas requis et où il peut changer avec une fréquence très élevée. De plus, lorsqu'il est nécessaire de conduire des valeurs de courant élevées sans pertes de puissance importantes, les diodes Schottky seront une bonne solution.
Diode Schottky – construction
La construction de la diode Schottky diffère de celle d'une diode standard. Dans ce dernier, une jonction p-n est utilisée, tandis qu'une jonction métal-semi-conducteur est utilisée pour fabriquer des diodes Schottky, qui est souvent marquée du symbole m-s, mais le terme jonction barrière peut également être trouvé. Dans ce cas, le porteur de charge est le porteur majoritaire, c'est-à-dire lorsqu'une diode est utilisée pour la construction, en plus de la couche métallique, qui est électriquement neutre, semi-conducteur de type n, ce seront des électrons. De par leur conception, les diodes Schottky ont une capacité électrique plus faible, ce qui leur confère un faible niveau d'inertie, et leur permet donc de fonctionner dans des systèmes fonctionnant avec une fréquence de changements de courant très élevée. Bien sûr, comme dans les diodes de redressement ordinaires, les diodes Schottky en sens inverse n'ont pas de tension directe.
Les diodes Schottky, comme la plupart des autres composants électroniques, se présentent sous la forme d'éléments montés en surface (SMD) ou traversants (THT), mais il existe également des diodes à visser, appelées diodes Schottky à vis. Pour cette raison, ils se présentent dans de nombreux boîtiers différents et peuvent avoir un nombre différent de bornes, ce qui est lié à leur destination, mais aussi à la structure du semi-conducteur utilisé pour leur construction. Il existe des diodes de commutation ou de redressement, parmi lesquelles des diodes simples, doubles ou triples. Les deux derniers types peuvent être en solution avec une anode ou une cathode commune, mais leur intégration peut également se faire en série. Il y a également des diodes doubles et triples indépendantes, c'est-à-dire ayant deux ou trois diodes Schottky simples dans un boîtier qui ne sont pas connectées les unes aux autres.
Diode Schottky – sélection
En choisissant la diode Schottky, il faut faire attention à sa tension inverse nominale maximale, qui est donnée en volts [V]. L'utilisation d'une diode pour redresser le courant avec une tension supérieure à la tension inverse maximale du composant peut entraîner son claquage et des dommages irréversibles, ainsi que d'autres composants coopérants contenus dans un système électronique donné. Il faut également se souvenir du paramètre qui détermine la tension directe maximale. Il détermine la chute de tension maximale pouvant se produire à la jonction de la diode.
Lors du choix d'une diode, nous ne pouvons pas oublier une valeur de courant direct suffisamment élevée, qui est donnée en ampères [A] ou, dans le cas de composants de faible puissance, en milliampères [mA] Si une diode fait passer un courant plus élevé que son courant direct nominal, elle peut provoquer des dommages thermiques irréversibles, causés par la dissipation d'une trop grande puissance au niveau du connecteur du composant. Dans le cas des diodes Schottky, il existe également un paramètre appelé courant d'impulsion maximal, qui dure très peu de temps et n'est pas un courant constant circulant dans la diode.
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