Diodo Schottky

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O que é diodo Schottky?

Um diodo Schottky é um tipo especial de diodo semicondutor conhecido por sua baixa queda de tensão direta e rápida velocidade de comutação. Ao contrário dos diodos de junção tradicionais, que são fabricados com uma junção de tipo P-N, os diodos Schottky são construídos com uma junção metálica-semicondutora, o que resulta em características elétricas distintas. 

A simbologia do diodo Schottky está representada abaixo:

Os diodos Schottky são compostos por um contato direto entre um metal (geralmente platina, ouro ou níquel) e um semicondutor tipo N, formando uma barreira Schottky. Esta estrutura proporciona uma queda de tensão direta significativamente menor, geralmente entre 0,15 a 0,45 volts, em comparação com os diodos de silício padrão, que têm uma queda de tensão direta de cerca de 0,7 volts.

 

Para que serve um diodo Schottky?

Um diodo Schottky serve para permitir a passagem de corrente em uma única direção, enquanto bloqueia o fluxo na direção oposta, similar aos diodos convencionais. No entanto, ele se destaca por sua baixa queda de tensão direta e alta velocidade de comutação, o que o torna especialmente eficiente em circuitos que exigem rápida resposta e mínima perda de energia. Ele é fundamental para melhorar a eficiência dos circuitos e para garantir uma operação rápida e precisa em sistemas eletrônicos. Eles estão disponíveis em várias formas, incluindo o diodo Schottky SMD , que é projetado para montagem direta em placas de circuito impresso, proporcionando maior compactação e eficiência térmica.

 

Funcionamento do diodo Schottky

O diodo Schottky funciona de maneira distinta em comparação com os diodos de junção tradicionais, graças à sua estrutura de junção metálica-semicondutora.

O funcionamento do diodo Schottky pode ser compreendido através dos seguintes pontos:

• Estrutura de Junção: O diodo Schottky é formado por um contato direto entre um metal (como platina, ouro ou níquel) e um semicondutor tipo N, criando o que é conhecido como a barreira Schottky. Ao contrário dos diodos de junção, que têm uma junção P-N, o diodo Schottky utiliza uma junção metal-semiconductor.
• Polarização Direta: Quando o diodo Schottky é polarizado diretamente, a tensão aplicada ao anodo (metal) é mais positiva em relação ao catodo (semicondutor tipo N). Isso reduz a barreira de potencial formada entre o metal e o semicondutor. Como resultado, os portadores de carga (elétrons) podem atravessar a barreira com facilidade, permitindo que a corrente flua com uma baixa queda de tensão, geralmente entre 0,15 a 0,45 volts. Esta queda de tensão é significativamente menor do que a encontrada em diodos de junção tradicionais, que possuem uma queda de tensão de cerca de 0,7 volts.
• Polarização Reversa: Quando o diodo Schottky é polarizado reversamente, a tensão aplicada ao catodo é mais positiva em relação ao anodo. Nesse caso, a barreira de potencial entre o metal e o semicondutor aumenta, impedindo a passagem de corrente. No entanto, ao contrário dos diodos de junção, os diodos Schottky têm uma corrente de vazamento de polarização reversa relativamente maior, embora ainda muito baixa em comparação com outros dispositivos semicondutores.
• Velocidade de Comutação: Devido à estrutura de junção metal-semiconductor, o diodo Schottky possui tempos de recuperação inversa muito rápidos. Isso significa que ele pode mudar rapidamente entre os estados de condução e bloqueio, o que é particularmente vantajoso em circuitos de alta frequência e aplicações de comutação rápida.
• Baixa Capacitância: A estrutura do diodo Schottky também resulta em uma capacitância de junção muito baixa em comparação com os diodos de junção. Isso contribui para sua alta velocidade de comutação e eficiência em aplicações de alta frequência.

 

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Aplicações do diodo Schottky 

Um diodo Schottky é utilizado em várias aplicações eletrônicas devido às suas características únicas, principalmente sua baixa queda de tensão direta e rápida velocidade de comutação. Aqui estão algumas das principais utilidades do diodo Schottky:

• Fontes de Alimentação comutadas: Devido à sua baixa queda de tensão direta, o diodo Schottky é ideal para circuitos de fontes de alimentação comutadas, onde a eficiência energética é crucial. Ele reduz as perdas de energia durante a conversão de tensão e melhora a eficiência geral do sistema.
• Circuitos de Proteção: O diodo Schottky é utilizado em circuitos de proteção contra polaridade reversa e picos de tensão. Sua rápida resposta e baixa tensão direta ajudam a proteger componentes sensíveis contra danos em casos de sobrecarga ou inversão de polaridade.
• Retificação de Alta Frequência: Em circuitos de RF (radiofrequência) e outras aplicações de alta frequência, os diodos Schottky são preferidos devido à sua capacidade de comutação rápida e baixa capacitância, que minimiza as perdas e distorções de sinal.
• Circuitos Digitais e Lógicos: Devido à sua rápida comutação, os diodos Schottky são usados em circuitos digitais e lógicos para melhorar a velocidade de operação e reduzir o atraso de propagação.
• Reguladores de Tensão: Em circuitos reguladores de tensão, os diodos Schottky ajudam a manter a tensão de saída estável e eficiente, especialmente em reguladores de baixa tensão onde a eficiência é crítica.
• Modulação de Sinal e Demodulação: São utilizados em circuitos de modulação e demodulação de sinais de rádio e micro-ondas devido à sua capacidade de operar com sinais de alta frequência sem distorção significativa.
• Carregadores de Bateria: Nos carregadores de bateria, diodos Schottky ajudam a minimizar as perdas durante o processo de carga, proporcionando maior eficiência e menor dissipação de calor.

 

Como testar um diodo Schottky?

Testar um diodo Schottky é essencial para garantir que ele esteja funcionando corretamente e desempenhando suas funções adequadas em um circuito. 

A seguir, um guia simples para testar um diodo Schottky usando um multímetro digital:

• Configuração do Multímetro: Ligue o multímetro e selecione a função de teste de diodo. Esta função é geralmente indicada por um símbolo de diodo (um triângulo com uma linha reta ao lado).
• Teste da Polarização Direta: Conecte a ponta de prova vermelha (positiva) do multímetro ao anodo do diodo (lado sem a faixa) e a ponta de prova preta (negativa) ao catodo (lado com a faixa), como mostra o símbolo do diodo Schottky.
• Interpretação do Resultado da Polarização Direta:  Para um diodo Schottky em boas condições, o multímetro deve exibir uma queda de tensão direta baixa, geralmente entre 0,15 a 0,45 volts. Essa leitura é menor do que a encontrada em diodos de junção tradicionais, devido à estrutura do diodo Schottky. Se o multímetro mostrar “OL” (overload) ou um valor muito alto, o diodo pode estar aberto (com defeito).
• Teste da Polarização Reversa: Inverta as pontas de prova do multímetro, conectando a ponta de prova vermelha ao catodo (lado com a faixa) e a ponta de prova preta ao anodo (lado sem a faixa).
• Interpretação do Resultado da Polarização Reversa: Se o diodo estiver em boas condições, o multímetro deve mostrar “OL” ou um valor muito alto, indicando que o diodo está bloqueando a corrente na direção reversa. Se o multímetro mostrar uma leitura baixa, semelhante à leitura de polarização direta, o diodo pode estar em curto-circuito (defeituoso).

Além disso, as características elétricas específicas do diodo Schottky podem ser consultadas em uma tabela de diodo Schottky, que fornece informações detalhadas sobre a tensão de pico reversa, corrente máxima e outras especificações importantes para sua aplicação.