Перейти к содержанию

BAT54, BAT54A, BAT54C и BAT54S — маломощные диоды Шоттки в SOT-23

BAT54 — самый распространённый маломощный диод Шоттки в корпусе SOT-23: 30 В, 200 мА, малое падение напряжения при слабых токах и восстановление за наносекунды. Он выпускается в четырёх вариантах: один диод (BAT54) и три сборки из двух диодов — с общим анодом (A), общим катодом (C) и последовательно (S). Разбираем по даташиту Diodes, как включены диоды в каждом варианте и как их отличить по маркировке, параметры, падение напряжения при разном токе и типовые схемы: защиту входа, «ИЛИ» двух источников питания, ограничение сигнала.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

BAT54 (Diodes Incorporated и другие производители) — диод Шоттки малой мощности в корпусе SOT-23. Переход металл — полупроводник даёт меньшее, чем у кремниевого p-n-перехода, прямое падение при малых токах — 0,24–0,4 В при токах от 0,1 до 10 мА — и почти мгновенное выключение: обратное восстановление не дольше 5 нс. Защитное кольцо с p-n-переходом, по описанию Diodes, повышает стойкость к переходным процессам и статическому электричеству. Благодаря трём выводам SOT-23 в корпусе помещаются два диода — так получились сборки BAT54A, BAT54C и BAT54S.

Коротко

  • Напряжение — 30 В обратного (повторяющегося и постоянного); пробой от 30 В при 100 мкА.
  • Ток — 200 мА средний, 300 мА повторяющийся импульсный, 600 мА до 1 с.
  • Падение — до 0,24 / 0,32 / 0,4 / 0,5 / 0,8 В при 0,1 / 1 / 10 / 30 / 100 мА.
  • Утечка и ёмкость — до 2 мкА при 25 В; до 10 пФ при 1 В; восстановление до 5 нс.
  • Варианты — BAT54 (один диод), A (общий анод), C (общий катод), S (последовательно).
  • Маркировка Diodes — KL1, KL2, KL3, KL4; корпус SOT-23; 200 мВт.

Варианты и цоколёвка

Вывод SOT-23BAT54BAT54ABAT54CBAT54S
1анодкатод диода 1анод диода 1анод диода 1
2не подключёнкатод диода 2анод диода 2катод диода 2
3катодобщий анодобщий катодкатод диода 1 и анод диода 2
Маркировка DiodesKL1KL2KL3KL4

Схемы соединения — по рисункам на с. 1 даташита Diodes; номера выводов там не проставлены, они даны по стандартной нумерации SOT-23: 1 — левый из двух выводов, 2 — правый, если одиночный вывод 3 направлен от себя и маркировка читается. Одинаковый корпус и четыре разные схемы — частая причина ошибок при замене: BAT54C на место BAT54S даёт совсем другую схему, хотя корпус и номинал те же. Маркировку проверяют до пайки; расшифровать код помогает определитель маркировки диодов.

Код даты Diodes — две позиции рядом с кодом варианта: буква года (K — 2023, L — 2024, M — 2025, N — 2026) и знак месяца (1–9, O — октябрь, N — ноябрь, D — декабрь). Исполнения: BAT54-7-F, BAT54A-7-F, BAT54C-7-F, BAT54S-7-F на катушках по 3000 штук и BAT54-13-F, BAT54A-13-F по 10 000. Для автомобильной электроники у Diodes есть отдельные BAT54Q, BAT54AQ, BAT54CQ и BAT54SQ.

Параметры

Условия — 25 °C, для каждого диода сборки (с. 2).

ПараметрМин.Макс.Условия
Обратное напряжение VRRM, VRWM, VR—30 В
Средний прямой ток IO—200 мАплата FR-4 с рекомендованной площадкой
Повторяющийся импульсный ток IFRM—300 мА
Ударный ток IFSM—600 мАдо 1 с
Мощность PD—200 мВтплата FR-4
Тепловое сопротивление кристалл — среда / корпус—500 / 180 °C/Вт (типично)
Пробой V(BR)R30 В—100 мкА
Прямое падение VF—240 мВ0,1 мА
То же—320 мВ1 мА
То же—400 мВ10 мА
То же—500 мВ30 мА
То же—800 мВ100 мА
Обратный ток IR—2 мкА25 В
Ёмкость CT—10 пФ1 В, 1 МГц
Восстановление tRR—5 нс10 мА → 10 мА, отсчёт до 1 мА, 100 Ом
Температура кристалла и хранения−65 °C+150 °C

Обратный ток Шоттки быстро растёт с температурой — рис. 2 даташита показывает кривые от 0 до 125 °C. Наш вывод: в высокоомных цепях — делителях для АЦП, датчиках с выходом в мегаомы — утечка BAT54 на горячей плате может давать заметную ошибку; там лучше кремниевый диод вроде 1N4148 с меньшей утечкой, хотя и с большим падением.

Типовые схемы

Защита входа (BAT54S). Вывод 1 — на общий провод, вывод 2 — на питание, вывод 3 — на линию. Диоды Шоттки открываются при меньшем напряжении, чем внутренние защитные диоды микросхемы, и забирают на себя ток через защитные цепи. Последовательно с линией обязательно ставят резистор. Наш расчёт: при возможном напряжении на входе 24 В и питании 3,3 В резистор 1 кОм ограничивает ток через верхний диод примерно до (24 − 3,3 − 0,5) / 1000 ≈ 20 мА — в пределах 200 мА, при падении около 0,5 В по таблице для 30 мА. Ток этот уходит в шину питания: если потребление схемы меньше, напряжение питания начнёт расти — это стоит проверить.

«ИЛИ» двух источников (BAT54C). Аноды — к двум источникам питания (например, к USB и к батарее), общий катод — к нагрузке: нагрузка питается от того источника, напряжение которого выше, и источники не питают друг друга. Это схема «ИЛИ» на диодах для токов до 200 мА. Наш расчёт: при токе нагрузки 30 мА на диоде теряется до 0,5 В, при 100 мА — до 0,8 В, поэтому для питания 3,3 В от 3,7-вольтовой батареи такой запас может не сойтись; для больших токов применяют контроллеры идеального диода или переключатели питания.

Защита от переполюсовки малых нагрузок (BAT54). Диод последовательно с питанием датчика или модуля на десятки миллиампер: при 10 мА падение не больше 0,4 В. Для больших токов — диоды SS14, SS34 или схемы из статьи «Защита от переполюсовки».

BAT54, 1N4148 и 1N5819

BAT541N41481N5819
ТипШотткикремниевый импульсныйШоттки
Напряжение30 В100 В40 В
Ток200 мА300 мА1 А
Восстановлениедо 5 нс4–8 нс—
Ёмкостьдо 10 пФдо 4 пФ—
КорпусSOT-23 (1 или 2 диода)DO-35DO-41

Значения 1N4148 — по даташиту Vishay 81857 Rev. 1.6, 1N5819 — по карточке 1N4007, 1N4148, 1N5819 на сайте (Vishay 88525). Наш вывод: BAT54 выбирают, когда важно малое падение при токах до десятков миллиампер и нужен SMD-корпус с двумя диодами; для сигнальных цепей с напряжением выше 30 В или с малой утечкой — 1N4148; для силовых цепей на ампер — 1N5819 и SS14.

Расхождения в документации

  • Мощность и тепловое сопротивление. Таблица даёт 200 мВт и тепловое сопротивление кристалл — среда 500 °C/Вт при наибольшей температуре 150 °C; наш расчёт по этим числам — (150 − 25) / 500 = 250 мВт, а не 200 мВт.
  • Плата для теплового сопротивления. Примечание 6 к значению 180 °C/Вт описывает плату как «полиимидную подложку» и тут же как «FR-4 2 oz» — это разные материалы.

Частые вопросы

Чем BAT54A, BAT54C и BAT54S отличаются друг от друга?

Схемой соединения двух диодов в корпусе. По рисункам Diodes: у BAT54A общий анод на выводе 3, катоды — на выводах 1 и 2; у BAT54C общий катод на выводе 3, аноды — на 1 и 2; у BAT54S диоды включены последовательно: анод первого — вывод 1, точка соединения — вывод 3, катод второго — вывод 2. У одиночного BAT54 анод на выводе 1, катод на выводе 3, вывод 2 не подключён. Номера выводов — по стандартной нумерации SOT-23, на рисунках Diodes их нет.

Как отличить BAT54 по маркировке?

У Diodes на корпусе код варианта и код даты: KL1 — BAT54, KL2 — BAT54A, KL3 — BAT54C, KL4 — BAT54S. Код даты — буква года и знак месяца, например K — 2023 год, D — декабрь. У других производителей коды могут быть другими, их смотрят в даташите конкретного производителя.

Можно ли защитить вход микроконтроллера сборкой BAT54S?

Да, это типовое применение: вывод 1 сборки — на общий провод, вывод 2 — на питание, вывод 3 — на защищаемую линию. Если напряжение на линии выходит выше питания или ниже нуля, открывается соответствующий диод Шоттки и отводит ток в шину питания или на землю раньше, чем откроются внутренние защитные диоды микроконтроллера. Нужен резистор последовательно с линией: без него ток ограничен только источником, а BAT54 выдерживает 200 мА длительно и 600 мА кратковременно. Учтите ёмкость до 10 пФ на каждый диод и утечку до 2 мкА при 25 °C.

Источники

  1. Diodes Incorporated. BAT54 /A /C /S Surface-Mount Schottky Barrier Diode (DS11005 Rev. 34-2, November 2023) — с. 1 — сводка (30 В, 200 мА, VF до 0,8 В, IR до 2 мкА), описание (защитное кольцо p-n для переходных процессов и ESD), корпус SOT23, рисунки четырёх вариантов, исполнения -7-F (3000 шт.) и -13-F (10 000 шт., только BAT54 и BAT54A), автомобильные BAT54Q, AQ, CQ, SQ; с. 2 — маркировка KL1–KL4 и код даты, предельные режимы (30 В, 200 мА, 300 мА повторяющийся, 600 мА до 1 с), тепловые (200 мВт, 500 и 180 °C/Вт, −65…+150 °C), характеристики (пробой от 30 В, VF 240/320/400/500/800 мВ при 0,1/1/10/30/100 мА, IR до 2 мкА при 25 В, ёмкость до 10 пФ при 1 В, восстановление до 5 нс); с. 3 — графики прямой и обратной ветви, ёмкости, снижения мощности; с. 4–5 — размеры корпуса
  2. Vishay Semiconductors. 1N4148 Small Signal Fast Switching Diodes (Document Number 81857, Rev. 1.6, 07-Nov-2024) — для сравнения: 100 В, 300 мА постоянно, ёмкость 4 пФ, восстановление 4 и 8 нс в двух схемах измерения

Нашли ошибку?

Смотрите также