Schottky diyot, metal ile yarı iletkenin birleşiminden oluşan, düşük ileri gerilim düşümü ve çok hızlı anahtarlama sunan bir diyottur. Normal silikon diyotta yaklaşık 0,7V olan düşüm, Schottky diyotta çoğu zaman 0,2-0,5V aralığındadır. Buna karşılık ters yönde kaçak akımı daha fazladır ve ters gerilim değerleri genellikle daha düşüktür.
Bir DC-DC dönüştürücünün şemasına ya da bir güneş paneli bağlantısına baktığınızda sık sık "Schottky" diye bir diyot görürsünüz. Bu yazıda Schottky diyot nedir, normal diyottan farkı nedir, hangi işlerde kullanılır ve kod adlarından değerleri nasıl okursunuz, sırayla anlatıyoruz. Diyotun genel çalışmasını bilmiyorsanız önce diyot nedir yazımıza göz atabilirsiniz.
Schottky diyot nedir?
Schottky diyot, normal diyottaki P-N birleşimi yerine metal ile N tipi yarı iletkenin birleşimini kullanan, düşük ileri gerilim düşümüne sahip hızlı bir diyottur. Adını bu birleşimi inceleyen fizikçi Walter Schottky'den alır. Akımı tek yönde geçirme işi normal diyotla aynıdır. Farkı, iletimdeyken üzerinde daha az gerilim kaybetmesi ve çok hızlı açılıp kapanmasıdır.
Schottky diyotlar delikli (DO-41, DO-201), yüzey montajlı (SMA, SMB, SOD-123) ve soğutucuya vidalanan (TO-220) kılıflarda üretilir. Gövde üzerindeki şerit, normal diyotlarda olduğu gibi katot ucunu gösterir. Dışarıdan bakınca normal bir diyottan ayırt edilemez; türünü ancak gövdedeki koddan ve veri sayfasından anlarsınız.
Schottky diyotun normal diyottan farkı nedir?
Schottky diyot, normal silikon diyota göre daha az gerilim düşürür, daha hızlı anahtarlar ama daha fazla kaçak akım geçirir. Bu üç özellik, hangi diyotu nerede kullanacağınızı belirler.
| Özellik | Schottky diyot | Normal silikon diyot |
|---|---|---|
| İleri gerilim düşümü | Genellikle 0,2-0,5V | Yaklaşık 0,6-1V |
| Anahtarlama hızı | Çok hızlı, ters toparlanma süresi yok denecek kadar az | Yavaş (1N4007 gibi doğrultucularda) |
| Ters kaçak akım | Daha yüksek, sıcaklıkla artar | Çok düşük |
| Ters gerilim değeri | Genellikle 20-200V aralığında | 1000V'a kadar yaygın |
| Tipik örnek | 1N5819, SS14, SS36 | 1N4007, 1N4148 |
İleri gerilim değeri akımla birlikte artar; tablodaki aralıklar genel bir fikir verir. Belirli bir parça için veri sayfasındaki grafiğe bakın.
Düşük ileri gerilim ne kazandırır?
Düşük ileri gerilim, diyotta harcanan gücü ve ısınmayı azaltır; bu da özellikle pilli ve düşük gerilimli devrelerde verimi artırır.Diyotta kaybolan güç, akım ile gerilim düşümünün çarpımıdır. 2A geçen bir diyotta 0,7V düşüm yaklaşık 1,4W, 0,4V düşüm ise yaklaşık 0,8W ısı demektir. Düşük gerilimli sistemlerde, örneğin 3,3V veya 5V beslemede, kaybedilen her 0,3V çıkış gerilimini de hissedilir ölçüde düşürür.
Kaçak akım neden önemli?
Schottky diyot ters yönde de az miktarda akım geçirir ve bu akım sıcaklık arttıkça belirgin şekilde yükselir. Pille çalışan ve uzun süre beklemede kalan devrelerde bu kaçak, pili yavaşça boşaltabilir. Sıcak ortamlarda ise kaçak akımın ısıyı, ısının da kaçağı artırdığı bir döngü oluşabilir. Bu yüzden diyotun soğutmasını ve gerilim payını iyi seçmek gerekir.
Schottky diyot nerelerde kullanılır?
Schottky diyot, düşük kayıp ve yüksek hız gereken her yerde kullanılır. En sık karşılaşılan kullanım alanları şunlardır:
- Anahtarlamalı DC-DC dönüştürücüler: Buck (düşürücü) devrelerde serbest dolaşım diyotu olarak. Örneğin LM2596 ayarlı güç kaynağı devrelerinde bu görevde 3A'lık bir Schottky diyot bulunur.
- Ters polarite koruması: Besleme girişine seri bağlanarak ters bağlantıda devreyi korur; düşük düşüm sayesinde az gerilim kaybettirir.
- Güneş paneli ve akü sistemleri: Geceleri akünün panele geri akmasını engeller.
- İki kaynağı birleştirme (OR-ing): USB ve pil gibi iki kaynaktan hangisi yüksekse onun devreyi beslemesini sağlar.
- Sinyal devreleri: BAT85 gibi küçük Schottky diyotlar koruma ve algılama devrelerinde kullanılır.
1N5819, 1N5822 ve SS14 kodları ne anlatır?
Bu kodlar, diyotun akım ve ters gerilim değerlerini standart bir seriye göre gösterir. 1N5817, 1N5818 ve 1N5819 sırasıyla 20V, 30V ve 40V değerli 1A'lık delikli diyotlardır. 1N5820, 1N5821 ve 1N5822 aynı gerilimlerde 3A'lık sürümlerdir. 1N5819 1A 40V Schottky diyot küçük devrelerde, 1N5822 3A 40V diyot ise DC-DC dönüştürücülerde sık kullanılır.
SMD tiplerde "SS" serisinde ilk rakam akımı, ikinci rakam gerilimin onlar basamağını gösterir. SS14 = 1A 40V, SS34 = 3A 40V, SS36 = 3A 60V demektir. Örneğin SS14 40V 1A Schottky diyot ve SS36 3A 60V DO-214AB SMD Schottky diyot bu serinin üyeleridir. Daha yüksek akımlar için MBR1045 10A 45V TO-220 Schottky diyot gibi soğutucuya bağlanabilen kılıflar vardır.
Schottky diyot nasıl seçilir?
Schottky diyotu, devredeki en yüksek ters gerilim ve sürekli akıma göre paylı seçersiniz. Aşağıdaki sırayı izleyebilirsiniz:
- Diyotun göreceği en yüksek ters gerilimi bulun ve en az yaklaşık %25-50 pay ekleyin. 12V sistemde 40V'luk bir diyot rahat bir seçimdir.
- Sürekli akımı belirleyin; diyotun akım değeri bunun belirgin şekilde üstünde olsun.
- Diyotta harcanacak gücü (akım x ileri gerilim) hesaplayın ve kılıfın bunu taşıyıp taşıyamayacağına bakın.
- Kılıfı seçin: delikli (DO-41, DO-201), SMD (SMA, SMB, SMC) ya da soğutuculu (TO-220).
- Pilli ya da sıcak ortamdaki devrelerde veri sayfasındaki kaçak akım değerini kontrol edin.
Komponentci'deki Schottky diyot kategorisinde farklı akım, gerilim ve kılıf seçeneklerini inceleyebilirsiniz.
Sık sorulan sorular
Schottky diyot yerine 1N4007 kullanılabilir mi?
Anahtarlamalı devrelerde Schottky diyot yerine 1N4007 kullanılamaz. 1N4007 1A 1000V diyot, şebeke frekansı için tasarlanmış yavaş bir doğrultucudur; yüksek frekansta ısınır ve verim düşer. Basit bir ters polarite korumasında çalışabilir, ancak daha fazla gerilim kaybettirir. Düşük gerilimli ve hızlı devrelerde mutlaka uygun bir Schottky diyot seçin.
Schottky diyotun yönü nasıl anlaşılır?
Schottky diyotun katot ucu, gövdedeki şerit ile işaretlenmiş taraftır; bu normal diyotlarla aynıdır. Akım anottan katoda doğru geçer. Emin değilseniz multimetrenin diyot kademesini kullanın: doğru yönde ekranda yaklaşık 0,1-0,4V arası bir değer görürsünüz, ters yönde ise ölçüm açık devre gösterir.
Schottky diyot zener diyot gibi kullanılabilir mi?
Hayır, Schottky diyot zener diyot yerine kullanılamaz. Zener diyot ters yönde belirli bir gerilimde iletime geçerek o gerilimi sabitlemek için üretilir. Schottky diyot ise ters yönde iletime geçtiğinde zarar görür. Gerilim sabitleme ya da referans için zener diyot kullanmanız gerekir.
BAT85 gibi küçük Schottky diyotlar ne işe yarar?
BAT85 gibi küçük Schottky diyotlar düşük akımlı sinyal devrelerinde kullanılır. BAT85 30V 200mA Schottky diyot mikrodenetleyici girişlerini koruma, sinyal algılama ve küçük kaynakları birleştirme gibi işlerde tercih edilir. Akım değeri düşük olduğu için güç devrelerinde ya da motor beslemesinde kullanılmaz; bu işler için 1A ve üzeri diyotlar seçilir.
Schottky diyot neden ısınır?
Schottky diyot, üzerinden geçen akım ile ileri gerilim düşümünün çarpımı kadar gücü ısıya çevirdiği için ısınır. Örneğin 3A ve 0,5V düşümde yaklaşık 1,5W ısı oluşur; bu, küçük bir SMD kılıf için fazladır. Isınma kaçak akımı da artırır. Akım değeri daha yüksek bir diyot, daha büyük kılıf ya da soğutucu kullanarak sıcaklığı düşürebilirsiniz.
Özet
- Schottky diyot metal-yarı iletken birleşimli, düşük ileri gerilimli ve hızlı bir diyottur.
- İleri gerilim düşümü genellikle 0,2-0,5V, normal silikon diyotta 0,6-1V'tur.
- Ters kaçak akımı daha yüksektir ve sıcaklıkla artar.
- DC-DC dönüştürücü, ters polarite koruması ve güneş paneli devrelerinde kullanılır.
- 1N5819 = 1A 40V, 1N5822 = 3A 40V, SS14 = 1A 40V, SS36 = 3A 60V.