Kas yra galios diodas - konstrukcija, tipai ir jo taikymas

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





Diodas yra paprastas puslaidininkinis įtaisas apima du sluoksnius, du gnybtus ir vieną sankryžą. Įprastinių diodų sandūra gali būti suformuota per tokius puslaidininkius kaip p tipo ir n tipo. P tipo gnybtas yra žinomas kaip anodas, o n tipo gnybtas yra žinomas kaip katodas. Yra įvairių rūšių diodai yra rinkoje. Kiekvienas tipas turi savo taikymą. Šiame straipsnyje aptariama galios diodo apžvalga. Idealiu atveju diodas neturi turėti atvirkštinio atkūrimo laiko. Tačiau tokio diodo kaina gali pasikeisti. Įvairiose programose atvirkštinis atkūrimo laiko efektas nėra svarbus, todėl taip pat galima naudoti pigius diodus.

Kas yra galios diodas?

Apibrėžimas: Į diodas turi du gnybtus, tokius kaip anodas ir katodas, ir du sluoksnius, tokius kaip P ir N, naudojamus galios elektronika grandinės yra žinomos kaip galios diodas. Šis diodas yra sudėtingesnis tiek konstrukcijoje, tiek eksploatacijoje, nes mažos galios prietaisą reikia keisti, kad jis būtų tinkamas didelės galios programoms.




Maitinimo diodas

galios diodas

Valdžioje elektroninės grandinės , šis diodas vaidina esminį vaidmenį. Jis gali būti naudojamas kaip lygintuvas keitiklio grandinėse, įtampos reguliavimo grandinėse, atgalinio / laisvo rato diodas , apsauga nuo atvirkštinės įtampos ir kt.



Šie diodai yra susiję su signaliniais diodais, išskyrus nedidelį jo konstrukcijos skirtumą. Signalo diodo dopingo lygis tiek P, tiek N sluoksniuose yra vienodas, tuo tarpu galios dioduose jungtis gali būti suformuota tarp stipriai legiruoto P + sluoksnio ir lengvai legiruoto N– sluoksnio.

Statyba

Šio diodo konstrukcija apima tris sluoksnius, tokius kaip P + sluoksnis, n– sluoksnis ir n + sluoksnis. Čia viršutinis sluoksnis yra P + sluoksnis, jis yra labai legiruotas. Vidutinis sluoksnis yra n– sluoksnis, jis yra lengvai legiruotas, paskutinis - n + sluoksnis, ir jis yra labai legiruotas.

Maitinimo diodų konstrukcija

galios diodo konstrukcija

Čia p + sluoksnis veikia kaip anodas, šio sluoksnio storis yra 10 μm, o dopingo lygis yra 1019cm-3.


N + sluoksnis veikia kaip katodas, šio sluoksnio storis yra 250-300 μm, o dopingo lygis yra 1019cm-3.

N sluoksnis veikia kaip vidurinis sluoksnis / dreifuojantis sluoksnis, šio sluoksnio storis daugiausia priklauso nuo gedimo įtampa & dopingo lygis yra 1014cm-3. Padidėjus šio sluoksnio plotiui, padidės gedimo įtampa.

Darbinis diodo principas

Šio diodo veikimo principas yra panašus į įprastą PN jungties diodas . Kai anodo gnybto įtampa yra aukšta nei katodo gnybto, diodas veda. Persiuntimo įtampos kritimo diapazonas šiame diode yra labai mažas, maždaug 0,5–1,2 V. Šiame režime diodas veikia kaip priekinė charakteristika.

Jei katodo įtampa yra aukšta nei anodo įtampa, diodas veikia kaip blokavimo režimas. Šiame režime diodas veikia kaip atvirkštinė charakteristika.

Maitinimo diodo tipai

Šiuos diodus galima klasifikuoti atsižvelgiant į atvirkštinį atkūrimo laiką, gamybos procesą ir išeikvojimo regiono įsiskverbimą atvirkštinio šališkumo sąlygomis.

Galios diodai, priklausomai nuo atvirkštinio atkūrimo laiko, taip pat gamybos procesas yra skirstomi į tris tipus, tokius kaip

  • Bendrosios paskirties diodai
  • Greito atkūrimo diodai
  • Schottky diodai

Bendrosios paskirties diodai

Šie diodai turi didžiulį atvirkštinį atkūrimo laiką apie 25 μs, todėl jie naudojami žemo dažnio (iki 1 kHz) ir mažo greičio (iki 1 kHz) operacijoms.

Greito atkūrimo diodai

Šie diodai turi greitą atkūrimo veiksmą dėl labai mažo atgalinio atkūrimo laiko, mažesnio nei 5μs, naudojamo greitojo perjungimo programose

Schottky diodai

Norėdami sužinoti daugiau apie šią nuorodą, žiūrėkite šią nuorodą Schottky diodai

Galios diodai, priklausomai nuo išeikvojimo srities prasiskverbimo, yra atvirkštiniai, šališki, yra skirstomi į du tipus, tokius kaip:

  • Perforuoti per diodus
  • Neperšaunami diodai

Perforuoti per diodus

Diodas, kuriame išeikvojimo srities plotis suskaidymo metu patenka į n + sluoksnį, yra žinomas kaip perforacinis diodas.

Neperšaunami diodai

Diodas, kuriame išsekimo srities plotis suskaidymo metu nepraeina į gretimą n + sluoksnį, paprastai vadinamas neperšaunamais diodais.

Šiuo režimu dreifo srities plotis yra didesnis nei didžiausias sunaikinimo srities plotis, todėl sunaikinimo sritis negali patekti į gretimą n + sluoksnį.

Kaip išsirinkti?

Galios diodą galima pasirinkti pagal IF (priekinė srovė) ir VRRM (didžiausia atvirkštinė) įtampą.

Šie diodai yra apsaugoti naudojant snukio grandinės nuo viršįtampio šuolių. Tai gali atsitikti atliekant atvirkštinio atkūrimo procesą. Elektros grandinė, naudojama galios diodui, daugiausia apima rezistorius & kondensatorius, sujungtas lygiagrečiai su diodu.

V-I charakteristikos

Žemiau parodytos galios diodo V-I charakteristikos. Padidėjus įtampai į priekį, priekinė srovė bus padidinta tiesiškai.

Ypač mažas srovės nuotėkis bus tiekiamas atvirkštinio šališkumo sąlygomis. Ši srovė nepriklauso nuo naudojamos atvirkštinės įtampos.

Nutekėjimo srovė daugiausia tiekiama dėl mažesnių krūvininkų diode. Kai atvirkštinė įtampa gauna atvirkštinę gedimo įtampą, tada griūva lavina. Atsiradus atvirkštiniam gedimui, atvirkštinė srovė taip pat bus smarkiai padidinta, mažiau padidėjus atvirkštinei įtampai. Atvirkštinę srovę galima valdyti išorine grandine.

Maitinimo diodo pranašumai ir trūkumai

Maitinimo diodo privalumai ir trūkumai apima šiuos dalykus.

  • Šio diodo PN jungties sritis yra didelė ir gali tiekti didžiulę srovę, tačiau šios sankryžos talpa taip pat gali būti didelė, kuri veikia mažesniu dažniu ir paprastai naudojama tik taisymui.
  • Jis išspręs kintamą srovę esant didelei srovei ir aukštai įtampai.
  • Pagrindinis trūkumas yra jo dydis ir tikriausiai jį reikia nustatyti šilumos kriauklė vykdant didelę srovę.
  • Tam reikalinga specializuota įranga, skirta montuoti ir izoliuoti nuo aplinkinių metalinių rėmų.

Programos

Maitinimo diodo taikymo sritys yra šios.

  • Šis diodas suteikia nekontroliuojamą galios ištaisymą
  • Jis naudojamas įvairiose programose, tokiose kaip DC maitinimo šaltiniai , akumuliatoriaus, keitiklių ir kintamosios srovės įkrovimui lygintuvai .
  • Jie naudojami kaip „snubber“ tinklai ir laisvo rato diodai dėl savo ypatybių, tokių kaip įtampa ir didelė srovė.
  • Šie diodai naudojami kaip grįžtamieji, laisvai judantys diodai ir aukštos įtampos lygintuvai.
  • Atvirkštinio gedimo sąlygomis, kai šio diodo srovė ir įtampa yra didžiulės, energijos išsiskyrimas gali būti didelis, todėl prietaisą galima sunaikinti.

DUK

1). Kokia galios diodo funkcija?

Tai yra kristalinių puslaidininkių tipas, naudojamas kintamajai srovei pakeisti į nuolatinę ir šis procesas vadinamas taisymu.

2). Kokios yra galios diodo programos?

Šie diodai naudojami ten, kur yra įtampa ir didesnės srovės.

3). Kokie yra galios diodų tipai?

Jie yra greitas atkūrimas, „Schottky“ ir bendrosios paskirties diodai.

4). Koks skirtumas tarp galios ir įprasto diodo?

Maitinimo diodas yra naudojamas ten, kur naudojama didelė srovė ir įtampa, pvz., Keitiklis, o įprastas diodas - mažo signalo programoms.

Taigi, viskas apie tai galios diodo apžvalga kuris vaidina esminį vaidmenį galios elektronikos grandinėse. Šie diodai naudojami keitiklio grandinėse, kaip atbulinis diodas, įtampos reguliavimo grandinės, laisvo eigos diodas arba atvirkštinės įtampos apsauga ir kt. Čia jums kyla klausimas, kokie yra galios diodo trūkumai?