روش تست دیود شاتکی

در این مقاله قصد داریم روش‌های صحیح در تست دیود شاتکی را معرفی کنیم. قبل از هرچیز، باید ابتدا از شاتکی بودن دیود خود مطمئن شوید. برای این کار، کافی است اطلاعات متناظر با قطعه را جستجو کنید تا از نوع دیود و انتخاب بهترین روش تست برای آن اطمینان حاصل گردد.
در حالی که دیودهای معمولی با استفاده از یک نیمه‌هادی با اتصال‌های P-N ساخته‌ می‌شوند، دیود شاتکی از ترکیب اتصال فلز و نیمه‌هادی تولید می‌گردد. در دیود شاتکی، حرکت بار بسیار سریع‌تر از حرکت موجود در دیودهای معمولی اتفاق می‌افتد.
مقدار ولتاژ موردنیاز برای سوئیچ کردن یک دیود به حالت ON را افت ولتاژ می‌خوانند. در دیودهای معمولی، این ولتاژ بین ۰٫۶ تا ۰٫۷ ولت است؛ در دیود شاتکی عمل ON کردن دیود با ۰٫۲ تا ۰٫۳ ولت صورت می‌گیرد. همین امر باعث ایجاد سرعت بیشتر در فرایند سوئیچینگ و یکسوسازی مدار توسط دیود شاتکی می‌شود.

پس از اطمینان از نوع دیود، باید بهترین شیوه برای ارزیابی آن را اتخاذ کنید. با استفاده از یک مولتی‌متر آنالوگ، محدوده ۱۰k اهم را انتخاب کنید، اتصال قرمز را به کاتد و اتصال سیاه را به آند دیود شاتکی متصل کنید. در این حالت، باید حرکت نشانگر به مقیاس کامل را مشاهده کنید.
حال، پروب را معکوس کنید، مطمئنا مقداری نشت را دریافت خواهید کرد. به عبارتی، نشانگر کمی به سمت بالا حرکت می‌کند. اگر چنین وضعیتی در تست دیود شاتکی اتفاق بیافتد، نشان از عملکرد مطلوب دیود دارد. در مقابل، اگر چنین اتفاقی برای دیود معمولی می‌افتاد، باید نتیجه می‌گرفتید که دیود خراب است و باید جایگزین شود.
چنانکه مشاهده می‌کنید، تست دیود شاتکی یک عمل ظریف است. به یاد داشته باشید، اگر به اشتباه یک دیود معمولی را جایگزین دیود شاتکی در مدار دستگاه الکتریکی کنید، با احتمال زیاد به ایجاد اختلال و ناپایداری در دستگاه می‌انجامد (بخصوص از اگر مدار حساس باشد). بهترین انتخاب، تهیه یک قطعه مشابه نوع قبلی، یا یک نوع مشابه با ولتاژ بالاتر است. بخصوص، انواع دیود شاتکی ۱N5818، ۱N5819، ۱N5820، SB53 بسیار رایج‌اند.

در این بخش روش گام‌ به گام و کمی دقیق‌تر از قبلی را ارائه می‌دهیم که در واقع همان رویکرد قبلی و استفاده از مولتی‌متر، اما از نگاه و روشی نسبتا متفاوت است.
۱- آند دیود شاتکی را به انتهای تست مثبت قرمز و کاتد دیود را به انتهای تست مشترک مشکی وصل کنید.
۲- یک صدای بیپ یا بازز (Buzz) را در این حالت خواهید شنید.
۳- اگر دیود شاتکی به درستی کار نکند، هیچ صدایی تولید نخواهد شد.
۴- حال اتصال‌های مولتی‌متر را جابه‌جا کنید. اگر دستگاه هیچ صدایی تولید نکرد، آنگاه تست دیود شاتکی نشان از سلامت آن دارد.
• افت ولتاژ قابل‌ پیش‌بینی برای دیود شاتکی بین ۰٫۱۵ ولت تا ۰٫۴۵ ولت است.
• اگر دیود شاتکی به مدار متصل باشد، برای تست دیود شاتکی ابتدا آن را خاموش کنید تا از اختلال در مولتی‌متر و اشتباه در نتایج جلوگیری شود.

شبیه به دیودهای معمولی، وظیفه دیود شاتکی اعمال محدودیت در عبور جریان الکتریکی در مدار و یک‌طرفه کردن آن است. در دیود شاتکی، به دلیل اتلاف کمتر ولتاژ، سرعت سوئیچینگ به مراتب بالاتر از دیودهای معمولی است.

به‌طور کلی، ساختار دیود شاتکی از انواع معمولی متفاوت است. به جای لایه‌های نیمه‌هادی محض، در دیود شاتکی از یک بخش فلزی و نیمه‌هادی برای عمل یکسوسازی و سوئیچینگ استفاده می‌شود. این ساختار فلز- نیمه‌هادی را، به صورت شکل زیر، با M-S Junction نشان می‌دهند.

تخلیه الکترواستاتیک شایع‌ترین علت خرابی دیود شاتکی در تنظیمات پر استرس (ESD) است. حتی یک تجمع ۱۰۰۰ تا ۱۵۰۰ ولت همراه با یک تخلیه ناگهانی از آن، کافی است تا این قطعه الکتریکی را برای همیشه از کار بندازد. بخصوص بایاس معکوس از مهم‌ترین دلایل عملکرد نادرست و خرابی دیود شاتکی است. درنهایت، نشت جریان در این شرایط، پر بسامدترین اتفاقی است که برای دیود می‌افتد.

به‌طور ویژه، استفاده از چند دیود شاتکی برای ایجاد محدوده افت ولتاژ پایین‌تر بسیار کارا و ترتیب موازی آن‌ها بلامانع است. همچنین، شما می‌توانید دیودها را به صورت تکی به منبع تغذیه‌های جداگانه وصل کنید تا مدار موثرتری ایجاد گردد.

از آنجاکه در دیودهای شاتکی از یک مولفه فلزی و یک بخش نیمه‌هادی استفاده می‌شود، آن‌ها لایه تخلیه ندارند بنابراین در کلاس تجهیزات الکتریکی تک قطبی طبقه‌بندی می‌شوند. توجه کنید که دیودهای اتصال PN دوقطبی هستند.

بله، در چنین حالاتی امکان نشت جریان بیشتر از حالت معمول است.