Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schottky- vs. "normale" Diode


von Axel (Gast)


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Hallo,

allerseits, mir kam heute die Frage in den Sinn, warum man eigentlich 
überhaupt noch Standarddioden einsetzen sollte, wo doch Schottky-Dioden 
entscheidende Vorteile haben (geringes UF, schnelle Schaltzeiten). Ich 
bin nun darauf gestoßen, dass Schottky-Dioden höhere Leckströme 
aufweisen und bei hohen Spannungen hohe Sperrverluste haben.

Mich würde nun interessieren, ob diese Nachteile bei kleinen Spannungen 
im Hobbybereich überhaupt interessant sind, oder ob ich nicht einfach 
einen großen VOrrat an Schottky-Dioden anlegen kann und mich dann nicht 
mehr um den richtigen Typ (abgesehen von Spannungs-/Stromfestigkeit) 
kümmern muss?

Viele Grüße,
Axel

: Gesperrt durch Moderator
von Nachtaktiver (Gast)


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Ich sag es mal so ganz salopp. Wenn dir nicht richtig klar sind wo die
Unterschiede nun im Detail liegen, dann wird es wahrscheinlich für
dich auch keine Rolle spielen.


Trotzdem würde ich dir raten nichts auf Vorrat zu kaufen sondern nur
so viel zu besorgen wie du dann auch in Absehbarer Zeit verbasteln 
kannst.
Alles andere ist dann nur rausgeschmissenes Geld.

von Axel (Gast)


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Hallo,

wie gesagt, die offensichtlichen Unterschiede bezüglich der geringeren 
Flussspannung und der niedrigeren Schaltzeiten bei den Schottky-Dioden 
sind mir ja klar, konkret ging es mir nur darum ob irgendetwas dagegen 
spricht als Hobbybastler generell nur Schottkydioden zu verbauen 
(abgesehen davon, wenn man das höhere UF o.ä. einer Standarddiode 
benötigt).

Ich wollte jetzt keinen großen Vorrat anlegen, es geht eher darum, dass 
ich keine Lust habe zwanzig verschiedene Diodentypen (überspitzt gesagt) 
zu kaufen, wenn ich die alle durch einen einzigen (geeigneten) Typen 
ersetzen kann :)

Viele Grüße,
Axel

von Transi (Gast)


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>Mich würde nun interessieren, ob diese Nachteile bei kleinen Spannungen
>im Hobbybereich überhaupt interessant sind, oder ob ich nicht einfach
>einen großen VOrrat an Schottky-Dioden anlegen kann und mich dann nicht
>mehr um den richtigen Typ (abgesehen von Spannungs-/Stromfestigkeit)
>kümmern muss?

Hhm, wenn du Recht hättest, gäbe es demnach keine pn-Dioden mehr. Was 
folgt aus der Tatsache, daß es sie doch noch gibt??

Es gibt unzählige Anwendungen, in denen ein kleiner Leckstrom der Diode 
für das korrekte Funktionieren der Schaltung von entscheidender 
Bedeutung ist. Daß du diese Anwendungen nicht kennst, heißt nicht, daß 
es sie nicht gibt. Es gibt sogar Anwendungen, in denen ganz besonders 
leckstromarme Spezialdioden zum Einsatz kommen...

von Axel (Gast)


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Hallo,

danke für deine Antwort. Ich will ja gar nicht die Daseinsberechtigung 
der p-n-Diode anzweifeln, es geht mir darum, ob die Unterschiede für den 
Hobbybereich so wichtig sind. Z.B. baue ich viele Schaltungen auf 
Lochraster auf, da dürfte so viel reinstören und ineffizient sein, dass 
vermutlich der höhere Leckstrom einer Schottkydiode kaum noch ins 
Gewicht fällt :)

VIele Grüße,
Axel

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Hi, Axel,

betrachte mal auch den Aufwand zur Entstörung.
Soft-Recovery Dioden haben da eine Stärke.

Ciao
Wolfgang Horn

von schweigende Minderheit (Gast)


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Hallo Axel,

so wie Du es beschreibst sind für Deine Anwendungen wohl Schottkydioden 
vollkommen ausreichend.
Schließlich kennst Du deren Grenzen für normale Anwendungen.
Das wolltest Du wahrscheinlich hören und nicht oberlehrerhafte 
Abhandlungen über die verschiedenen Diodentypen.
Daher nimm sie!

von Andre (Gast)


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Schottkys haben in der Regel eine deutlich höhere Kapazität als 
PN-Dioden. Dies kann z.B. bei hochfrequent schaltenden Buck-Konvertern 
ein Effizienzeinfluss sein.

Darüberhinaus, bei PN-Dioden gibt es gegenüber der Schottky eine höhere 
Toleranz für Reverse Ströme bei kurzzeitiger Überlastung.

von j. c. (jesuschristus)


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Es gibt vier gewichtige Gründe gegen den universellen Einsatz von 
Schottkys:

-Standardtypen mit niedriger Vorwärtsspannung halten oft nur unter 100 V 
Sperrspannung aus

-Preislich meist oberhalb der billigen 1N4007 / 1N4148

-Bei hohen Strömen ist die Spannung in Vorwärtsrichtung schnell mal 
ähnlich hoch wie bei Silizium

-Die Leckströme machen sie zum Schutz von Eingängen bei selbst leichter 
Hochohmigkeit unbrauchbar.

Und eine Zugabe: man kann sie nicht in Verstärkern zum Bereitstellen von 
0,7 V SPannungen / zur Reduktion kleiner Betriebsüberspannungen 
verwenden, da die Spannung stark stromabhängig ist

von j. c. (jesuschristus)


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Ich nehm Schottkys eigentlich nur für 2 Sachen:
-Schaltnetzteile um die Verluste klein zu halten
-Verpolungsschutz wegen des kleinen Spannungsabfalls

von Frank B. (f-baer)


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Andre schrieb:
> Schottkys haben in der Regel eine deutlich höhere Kapazität als
> PN-Dioden. Dies kann z.B. bei hochfrequent schaltenden Buck-Konvertern
> ein Effizienzeinfluss sein.

Den hochfrequenten Buck-Konverter mit Siliziumdioden möchte ich sehen! 
Man vergesse bei der Gelegenheit nicht, dass Schottkys deutlich 
schneller sind. Eine herkömmliche Siliziumdiode ist überhaupt nicht 
geeignet für den Betrieb in hochfrequent schaltenden Reglern. Bei 
spätestens 100kHz Schaltfrequenz ist da Schluss.
Siliziumdioden haben eine reverse recovery time im Bereich von ca. 
100ns, wohingegen Schottkydioden um Faktoren von 10...1000 besser sind.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Frank Bär schrieb:
> Eine herkömmliche Siliziumdiode ist überhaupt nicht
> geeignet für den Betrieb in hochfrequent schaltenden Reglern.

Soso.

http://de.rs-online.com/web/p/gleichrichter/6708911/

Um nur mal einen typischen Vertreter rauszupicken.

Hat ja keiner gesagt, dass du eine 1N4007 dafür nehmen sollst.

: Wiederhergestellt durch Moderator
von asd (Gast)


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Das mit dem Vorrat wird oft überschätzt. Ich hab ein paar 1N4148 
(100mA,100V, wenig Sperrstrom, relativ schnell), 1N4007 (mal wo 
rausgebaut, 1000V,1A, sehr langsam), eine 3A-Schottky (50V, glaub ich, 
und Sperrstrom der bis 1mA hoch geht wenns mal etwas wärmer wird). Das 
deckt 95% aller Bastelschaltungen ab.

von Simon K. (simon) Benutzerseite


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Frank Bär schrieb:
> Eine herkömmliche Siliziumdiode ist überhaupt nicht
> geeignet für den Betrieb in hochfrequent schaltenden Reglern.
So ein Unsinn!
Es muss ja auch keine herkömmliche sein. Ein Fast Recovery Typ sollte es 
schon sein.

von Frank B. (f-baer)


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Jörg Wunsch schrieb:
> Frank Bär schrieb:
>> Eine herkömmliche Siliziumdiode ist überhaupt nicht
>> geeignet für den Betrieb in hochfrequent schaltenden Reglern.
>
> Soso.
>
> http://de.rs-online.com/web/p/gleichrichter/6708911/
>
> Um nur mal einen typischen Vertreter rauszupicken.
>
> Hat ja keiner gesagt, dass du eine 1N4007 dafür nehmen sollst.

Stimmt, da sieht eine Schottky-Diode mit 400ps natürlich echt alt aus.
Bei einem 100kHz-Schaltregler fällt die Wahl leicht, da bleibt nur noch 
die Schottky-Diode.
Wenn man sowieso nur Schaltfrequenzen von 30-40kHz hat, dann reicht eine 
FRD aus. Dafür brauchts dann entsprechend große Induktivitäten und 
Kondensatoren.

Simon K. schrieb:
> Frank Bär schrieb:
>> Eine herkömmliche Siliziumdiode ist überhaupt nicht
>> geeignet für den Betrieb in hochfrequent schaltenden Reglern.
> So ein Unsinn!
> Es muss ja auch keine herkömmliche sein. Ein Fast Recovery Typ sollte es
> schon sein.

Der Link von Jörg zeigt auf eine FRD. Wenn du meinst, 40ns reichen für 
einen Schaltregler jenseits der 500kHz, dann wünsche ich viel Erfolg 
beim Ausprobieren.

von Simon K. (simon) Benutzerseite


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Frank Bär schrieb:
> Stimmt, da sieht eine Schottky-Diode mit 400ps natürlich echt alt aus.
> Bei einem 100kHz-Schaltregler fällt die Wahl leicht, da bleibt nur noch
> die Schottky-Diode.
> Wenn man sowieso nur Schaltfrequenzen von 30-40kHz hat, dann reicht eine
> FRD aus. Dafür brauchts dann entsprechend große Induktivitäten und
> Kondensatoren.
Selbst bei dem 100kHz Schaltregler würde ich eine FRD einsetzen.

> Simon K. schrieb:
>> Frank Bär schrieb:
>>> Eine herkömmliche Siliziumdiode ist überhaupt nicht
>>> geeignet für den Betrieb in hochfrequent schaltenden Reglern.
>> So ein Unsinn!
>> Es muss ja auch keine herkömmliche sein. Ein Fast Recovery Typ sollte es
>> schon sein.
>
> Der Link von Jörg zeigt auf eine FRD. Wenn du meinst, 40ns reichen für
> einen Schaltregler jenseits der 500kHz, dann wünsche ich viel Erfolg
> beim Ausprobieren.

Ich? Ich meine hier überhaupt nichts. Du hast gesagt, dass der Betrieb 
von FRD in "hochfrequent schaltenden Reglern" nicht zu denken ist. Aber 
das ist eben zu pauschal gesagt. Das fängt ja schon damit an, was jetzt 
"hochfrequent" ist.

von Ulrich (Gast)


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Wie schnell die Diode sein muss hängt auch von der Art des Schaltreglers 
ab. Bei einer resonanten Version darf die Diode auch relativ langsam 
sein.

So hohe Frequenzen deutlich über 100 kHz nutzt man vor allem bei kleiner 
Leistung, und da gibt es auch schnelle normale Silizium Dioden wie die 
1N4148 (ca. 4 ns).

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Frank Bär schrieb:
> Wenn du meinst, 40ns reichen für
> einen Schaltregler jenseits der 500kHz, dann wünsche ich viel Erfolg
> beim Ausprobieren.

Erstens war von 100 kHz die Rede, und zweitens hast du behauptet,
dass bei 100 ns bereits Schluss sei.

Dass Schottky-Dioden in bestimmten Konstellationen Vorteile haben,
hat ja wohl keiner bestritten.  Aber sie haben eben auch Nachteile.

von Klaus D. (kolisson)


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Ich finde es nicht falsch sich jeweils 50Stck. von 1N4148 und BAT48
ins lager zu legen. Für die höheren Spannungen sind einige 1N4007  sowie
UF 4007 auch kein Fehler.

Gruss K.

von Simon K. (simon) Benutzerseite


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Ansonsten noch den Klassiker 1N5819. Damit wären schon mal die 
gebräuchlichsten THT-Dioden abgedeckt.

Bei SMD würde ich wählen:
BAS70 (Reihenkonfiguration) im SOT23
LL4148 im MiniMelf
MBRS1100 im SMB

von Carsten S. (dg3ycs)


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Hi,

Klaus De lisson schrieb:
> Ich finde es nicht falsch sich jeweils 50Stck. von 1N4148 und BAT48
> ins lager zu legen. Für die höheren Spannungen sind einige 1N4007  sowie
> UF 4007 auch kein Fehler.
>
> Gruss K.

Jeweils 50 finde ich für einen aktiven Bastler schon eher das Minimum.
Die Standart Siliziumdiode 1N4148 kaufe ich immer in 1000er VE und muss 
doch bei jeder Inventur nachbestellen.

Genau genommen lohnt sich auch gar nicht darüber nachzudenken ob es 
jetzt 50 oder 100 oder 200 Stück sein sollen. Die 08/15 Siliziumdioden 
in Kleinstückzahl kosten für den normalen Bastler 2ct./stück. Für die 1K 
VE habe ich beim letzten Mal beim Großhändler um die 4 Euro gezahlt...

Die 1n4148 nehme ich aber auch wenn ich mal ein kurzes Drahstück brauche 
oder der Entlötkolben wieder mal so zu sitzt das selbst der kleinste 
originalzugehörige Reinigungsdraht da nicht mehr durchkommt.

Schottky ist etwas teurer, etwa das doppelte bis dreifache, da nehme ich 
meistens 200stk/kauf.
Das dürfte auch der Hauptgrund sein warum in der Industrie in all den 
Anwendungen wo sohl PN als auch Schottky funktionieren nur PN Dioden 
genommen werden.

Gruß
Carsten

von Klaus D. (kolisson)


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Carsten Sch. schrieb:
> Jeweils 50 finde ich für einen aktiven Bastler schon eher das Minimum.
> Die Standart Siliziumdiode 1N4148 kaufe ich immer in 1000er VE und muss
> doch bei jeder Inventur nachbestellen.

Na klar. Du hast recht.
wollte nur nicht mit der Tür ins Haus fallen.
Ich erinnere mich jedoch selbst noch an die Zeiten , wo ich dann
z.B. bei Conr.. mal immer so 10 Stck. mitbestellt hatte.
Irgenwann habe ich dann festgestellt dass die 100er packung z.B.
bei CSD o.ä. auch nicht teurer ist.
Und das schöne ist: "Wer hat der hatt und muss nicht sparen".

K.

von Schottki (Gast)


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In unzähligen Schriften wird immer wieder empfohlen, zum Schutz von Ein- 
oder Ausgängen Schottkydioden anstelle von pn-Dioden zu mehmen. Wenn man 
dann mal ins Datenblatt der empfohlenen Schottkydioden schaut, stellt 
man oft fest, daß diese nur bei sehr kleinen Strömen niedrige 
Flußspannungen haben. Bei den dort dimensionierten maximalen 
Begrenzungsströmen ist der Vorteil gegenüber einer normalen pn-Diode 
aber oft dahin und eine normale pn-Diode wäre sinnvoller gewesen.

Auch wird oft geschrieben, daß Schottkys immer schneller seien als 
pn-Dioden. Auch das ist Quatsch. Viele pn-Dioden schalten praktisch 
instantan ein, sogar eine 1N400X. Und die schnellste Diode überhaupt, 
die Trasnzorb bzw. Transil ist eine pn-Diode und keine Schottky!

Richtig ist, das pn-Dioden deutlich langsamer abschalten können als 
Schottkys. Aber auch hier hängt das ganz vom Typ ab und läßt sich nicht 
verallgemeinern.

Auch Schottkys sind nicht beliebig schnell. Ein Blick ins Datenblatt 
zeigt, daß auch sie mit teilweise beachtlichen An- und Ausschaltzeiten 
zu kämpfen haben, und das nicht nur, weil ihre Sperrschichkapazitäten 
teilweise riesig sind.

Ein wichtiges Argument gegen Schottkydioden ist, daß diese teilweise 
katastrophal große Sperrströme fließen lassen, vor allem wenn die 
Sperrschichttemperatur ein wenig ansteigt. Das ist nicht nur in 
hochohmigen Schaltungen oft ein Problem.

pn-Dioden und Schottkydioden müssen immer in der konkreten Anwendung 
gezielt ausgewählt werden, wenn eine optimale Funktion erzielt werden 
soll.

von Wilhelm, Gast (Gast)


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Hallo,

bin kein Elektronik-Wisser. Daher habe ich hier nur wenig verstanden. 
Das was ich wissen möchte und vermutlich auch richtig verstanden habe:

Ich benötige für ein 5 A Netzgerät ausgangsseitig einen 
Verpolungsschutz. Nehme ich normale Dioden, ist der Spannungsabfall 
größer als bei einer Schottky-Diode. Richtig?

Danke,
Wilhelm

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Wilhelm, Gast schrieb:
> Das was ich wissen möchte

… erfragst du am besten in einem eigenen Thread.

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