Az áramkörök egyik legfontosabb eszköze a dióda, bár többek között a következő korlátozásokkal rendelkeznek: egyirányú eszközök, és az áram nem áramolhat a vezetéssel ellentétes irányban. Az egyetlen vezérlési eljárás az anód és a katód közötti feszültség invertálása.

Az áramdiódákat az jellemzi, hogy vezetési állapotban képesek ellenállni a nagy áramnak, kis feszültségeséssel. Ezzel szemben képesnek kell lenniük ellenállni egy erős negatív anódfeszültségnek, kis szivárgási intenzitással.

teljesítménydiódák

A dióda válaszol az egyenletre:


A jellegzetes görbe a felső részen látható, ahol:

VRRM: maximális fordított feszültség
RV: könyökfeszítés.

Ezután megnézzük a dióda legfontosabb jellemzőit, amelyeket az alábbiak szerint csoportosíthatunk:

  • Statikus jellemzők:
    • Blokkolási paraméterek (fordított torzítás).
    • Vezetési paraméterek.
    • Statikus modell.
  • Dinamikus jellemzők:
    • Fordított helyreállítási idő (trr).
    • A trr hatása a kapcsolásra.
    • Közvetlen helyreállítási idő.
  • Hatalom:
    • Maximális szórható teljesítmény.
    • Az átlagos teljesítmény eloszlott.
    • Ismétlődő csúcs inverz erő.
    • Nem ismétlődő fordított csúcsteljesítmény.
  • Termikus jellemzők.
  • Túláram elleni védelem.


Paraméterek zárolva

  • Fordított csúcs üzemi feszültség (VRWM): ez az, amelyet a készülék folyamatosan támogathat, anélkül, hogy lavina betörne.
  • Ismétlődő csúcsfordító feszültség (VRRM): az az 1 ms-os csúcson alátámasztható, amelyet 10 ms-onként folyamatosan ismételnek.
  • Nem ismétlődő fordított csúcsfeszültség (VRSM): olyan, amelyet 10 ms vagy 10 percenként csak egyszer lehet támogatni.
  • Szakító stressz (VBR): ha eléri, akár egyszer, 10 ms-ig, a dióda megsemmisülhet, vagy ronthatja jellemzőit.
  • Folyamatos hátramenet feszültség (VR): az a közvetlen feszültség, amelyet a dióda blokkoló állapotban támogat.

Vezetési paraméterek

  • Névleges átlagos intenzitás (IF (AV)): a 180db szinuszimpulzusok maximális intenzitásának átlagos értéke, amelyet a dióda képes ellenállni.
  • Ismétlődő csúcsintenzitás (IFRM): 20 ms-onként támogatható, 1 ms csúcsidővel, a kapszula bizonyos hőmérsékletén (általában 25 ° C).
  • Nem ismétlődő csúcs előremenő áram (IFSM): a maximálisan alkalmazható csúcsintenzitás, 10 percenként egyszer, 10 ms időtartammal.
  • Előre intenzitás (IF): az az áram, amely áramlik a diódán, amikor vezetési állapotban van.

Statikus diódamodellek


A különböző diódamodellek közvetlen régiójukban (statikus modellek) a fenti ábrán láthatók. Ezek a modellek megkönnyítik az elvégzendő számításokat, amelyekhez ki kell választanunk a megfelelő modellt a szükséges pontosság szintjének megfelelően.

Ezeket a modelleket gyakran használják kézi számításokhoz, és összetettebb modelleket tartanak fenn olyan szimulációs programok számára, mint a PSPICE. Ezeket a modelleket általában a gyártó biztosítja, és akár már a program könyvtáraiban is megtalálhatók.

Visszaállási idő

Ha megnézzük a grafikont, akkor a Qrr-t tekinthetjük egy háromszög területére:


Honnan:


Az IRRM és Qrr paraméterek kiszámításához a következő két eset egyikét feltételezhetjük:

  • A ta = tb esetén trr = 2ta
  • Ta = trr esetén tb = 0
Az első esetben a következőket kapjuk:


És a második esetben:

A trr hatása a kapcsolásra

Ha a dióda kapcsolásához szükséges idő nem elhanyagolható:

  • Az üzemi frekvencia korlátozott.
  • A fordított helyreállítási idő alatt áramkimaradás lép fel.
Magas frekvenciák esetén ezért gyors helyreállítási diódákat kell használnunk.

Azok a tényezők, amelyektől a trr függ:

  • Minél magasabb az IRRM, annál alacsonyabb a trr.
  • Minél nagyobb a főáram a diódán keresztül, annál nagyobb a tárolt kapacitás, és ezért nagyobb a trr.

Közvetlen helyreállítási idő

tfr (közvetlen helyreállítási idő): az az idő, amely eltelt annak a pillanatnak, amikor a csomópont-katód feszültsége pozitívvá válik, és az a pillanat, amely között a feszültség a VF értéknél stabilizálódik.

Ez az idő lényegesen rövidebb, mint a fordított hasznosításé, és általában nem okoz jelentős energiaveszteséget.
Visszatérés

Maximális szórható teljesítmény (Pmбx)

Átlagos szórt teljesítmény (PAV)

Meghatározták az átlagos teljesítményt (PAV), amelyet az eszköz képes elvezetni, például:


Ha a statikus modellt belefoglaljuk ebbe a kifejezésbe, az azt eredményezi:


és hogyan:

a névleges átlagos áram

az effektív intenzitás négyzetre

Végül:


Általában a gyártó a jellemző táblákba integrálja azokat a táblázatokat, amelyek az elem által ismert intenzitás mellett elvezetett teljesítményt jelzik.

Egy másik információ, amelyet a gyártó megadhat, olyan görbék, amelyek az átlagos teljesítményt az átlagos intenzitással és az alaki tényezővel kapcsolják össze (mivel az alaki tényező az effektív intenzitás elosztva az átlagos intenzitással).

Csúcs ismétlődő fordított teljesítmény (PRRM)

Nem ismétlődő csúcs inverz teljesítmény (PRSM)

Csomópont hőmérséklete (Tjmбx)

Néha a csomópont hőmérséklete helyett az "üzemi hőmérséklet-tartományt" kapjuk, ami azt jelenti, hogy a készüléket két érték, egy minimum és egy másik hőmérséklet közötti hőmérséklet-tartományban működtették.

Tárolási hőmérséklet (Tstg)

Hőállóságú csomópont-tartály (Rjc)

ahol Tc a tartály hőmérséklete, és Pmбx a maximális szórható teljesítmény.

Konténer-disszipátor hőellenállása (Rcd)

A túláramok fő okai

Ezek a túlterhelések hatalmas hőmérséklet-emelkedést jelentenek a csomópontban, amely képtelen kiüríteni a keletkezett kalóriákat, szinte azonnal rövidzárlatba (termikus lavina) kerülve.

Védőszervek

A biztosítékok, amint a nevük is mutatja, az összeolvasztott fém összeolvasztásával járnak, és a jellemzőiket az általuk kezelhető teljesítménynek megfelelően jelzik; Emiatt a biztosíték besorolását nemcsak tényleges áramértékével, hanem I 2 t-jével és feszültségével is megadják.

I. paraméter 2 t

Olyan biztosítékot kell választanunk, amelynek I 2 t értéke alacsonyabb, mint a dióda értéke, mivel nem a dióda, hanem a biztosíték tönkremegy.