Что такое выпрямительный диод. Как работает p-n переход в диоде. Какие основные параметры характеризуют выпрямительные диоды. Где применяются выпрямительные диоды в электронике. Какие типы корпусов используются для выпрямительных диодов.
Принцип работы выпрямительного диода
Выпрямительный диод — это полупроводниковый прибор с одним p-n переходом, который обладает односторонней проводимостью тока. Как же работает этот важнейший элемент электронных схем?
Принцип действия выпрямительного диода основан на свойствах p-n перехода:
- На границе p- и n-областей формируется обедненный слой, лишенный свободных носителей заряда
- Этот слой создает потенциальный барьер, препятствующий движению основных носителей
- При прямом включении барьер снижается, диод хорошо проводит ток
- При обратном включении барьер увеличивается, ток практически не течет
Таким образом, диод пропускает электрический ток только в одном направлении — от анода к катоду. Это свойство и позволяет использовать диоды для выпрямления переменного тока.
Основные параметры выпрямительных диодов
Для правильного выбора и применения выпрямительных диодов важно понимать их ключевые характеристики. Какие же параметры являются наиболее значимыми?
- Максимальное обратное напряжение Uобр max — предельно допустимое напряжение в закрытом состоянии
- Максимальный прямой ток Iпр max — наибольший допустимый ток через диод
- Прямое падение напряжения Uпр — напряжение на открытом диоде
- Обратный ток Iобр — небольшой ток утечки в закрытом состоянии
- Максимальная рабочая частота fmax — предельная частота переменного тока
Знание этих параметров позволяет правильно рассчитать режимы работы диодов в схеме и обеспечить их надежное функционирование.
Применение выпрямительных диодов в электронике
Где же находят применение выпрямительные диоды? Области их использования весьма обширны:
- Выпрямители переменного тока в источниках питания
- Демодуляторы в радиоприемниках
- Схемы защиты от обратного тока
- Формирователи импульсов
- Диодные ограничители напряжения
- Диодные ключи в цифровых схемах
Выпрямительные диоды являются неотъемлемой частью многих электронных устройств — от бытовой техники до промышленного оборудования.
Типы корпусов выпрямительных диодов
Выпрямительные диоды выпускаются в различных корпусах. От чего зависит выбор типа корпуса?
- DO-41 — стандартный корпус для маломощных диодов
- DO-15, DO-27 — для диодов средней мощности
- TO-220 — для мощных диодов с хорошим теплоотводом
- SMD-корпуса — для поверхностного монтажа
Выбор корпуса определяется мощностью диода, способом монтажа и необходимостью отвода тепла. Правильный подбор корпуса обеспечивает оптимальные условия работы диода в схеме.
Особенности быстродействующих и ультрабыстрых диодов
Для работы на высоких частотах применяются специальные типы выпрямительных диодов. Чем они отличаются от обычных?
- Меньшее время обратного восстановления
- Сниженная емкость перехода
- Более высокая предельная частота
- Меньший заряд переключения
Быстродействующие диоды (например, серии FR) могут работать на частотах до сотен кГц. Ультрабыстрые диоды (серии HER) способны функционировать на частотах в единицы и десятки МГц. Это позволяет использовать их в высокочастотных импульсных источниках питания и других устройствах.
Расчет и выбор выпрямительных диодов
Как правильно подобрать выпрямительный диод для конкретной схемы? Необходимо учесть следующие факторы:
- Максимальное обратное напряжение должно быть выше амплитуды входного напряжения
- Средний прямой ток диода должен превышать расчетный ток нагрузки
- Прямое падение напряжения влияет на КПД выпрямителя
- Рабочая частота диода должна соответствовать частоте входного сигнала
- Тип корпуса выбирается с учетом условий монтажа и охлаждения
Правильный расчет и выбор диодов обеспечивает надежную работу выпрямителя и всего устройства в целом.
Современные тенденции в производстве выпрямительных диодов
Какие инновации появляются в технологии производства выпрямительных диодов?
- Применение новых полупроводниковых материалов (SiC, GaN)
- Уменьшение размеров и улучшение теплоотвода
- Повышение предельных рабочих частот
- Снижение прямого падения напряжения
- Улучшение стойкости к перегрузкам
Эти тенденции позволяют создавать более эффективные и надежные выпрямительные диоды для современной силовой электроники и импульсных источников питания.
Выпрямительные диоды характеризуются статическими (\(U_{пр}\), \(I_{пр}\)), динамическими (\(I_{пр ср}\), \(U_{пр ср}\), \(I_{обр ср}\), \(U_{обр ср}\), \(f_р\), \(R_д\), \(C_д\)) и предельно допустимыми параметрами (\(I_{пр ср max}\), \(P_{д max}\), \(U_{обр max}\), \(U_{обр и max}\), \(T_{п max}\), \(I_{и max}\)). Для выпрямительных диодов большое значение имеет характер нагрузки (активная, емкостная или индуктивная), влияющий на форму и значение протекающего тока, т.е. определяющий режим работы диода. Обратное напряжение (\(U_{обр max}\), \(U_{обр и п max}\), \(U_{обр и нп max}\)). Величина \(U_{обр max}\) соответствует максимально допустимому постоянному обратному напряжению, при котором диод может эксплуатироваться в течение всего срока службы. \(U_{обр и п max}\) — максимально допустимое импульсное повторяющееся напряжение. При непрерывно приложенном переменном импульсном напряжении \(U_{обр и п max}\) гарантируется долговременная работоспособность диода, например, в выпрямителе. Значение неповторяющегося импульсного обратного напряжения (\(U_{обр и нп max}\)) определяет перегрузочную способность диода по напряжению. Неповторяющееся переходное напряжение обусловливается обычно внешней причиной, и предполагается, что его действие исчезает полностью до появления следующего переходного напряжения. В документации на некоторые типы выпрямительных диодов установлено только одно из перечисленных допустимых значений напряжений: \(U_{обр и п max}\) либо \(U_{обр max}\). При этом следует иметь в виду, что при установлении нормы только на \(U_{обр max}\) допускается работа диода и при \(U_{обр и п max}\), равном \(U_{обр max}\), а при установлении нормы только на \(U_{обр и п max}\) постоянное рабочее напряжение следует снижать на 30…40% по сравнению с \(U_{обр и п max}\), например, при работе диода в резервируемых источниках питания постоянного тока. Каждое из перечисленных значений напряжения устанавливается, как правило, для всего диапазона рабочих температур.{\circ}}\). Значение этого тока гарантируется на основании проводимых на предприятиях-изготовителях испытаний в течение заданного времени в указанном режиме. В этом случае максимальное амплитудное значение тока составляет \(3,14 \cdot I_{пр ср max}\), а его действующее значение — \(1,57 \cdot I_{пр ср max}\). При работе диодов в выпрямителях на активно-емкостную нагрузку амплитудное и действующее значения тока могут значительно превышать их нормированное значение при активной нагрузке, поскольку угол проводимости в этом случае может уменьшаться (рис. 2.3‑2). Так, например, при допустимом коэффициенте пульсаций на выходе выпрямителя 0,1% максимальное амплитудное значение тока выпрямительных диодов (\(I_{пр и п}\)) может достигать \(15 \cdot I_{пр ср max}\), а действующее значение — \(3,5 \cdot I_{пр ср max}\), хотя среднее его значение будет оставаться равным \(I_{пр ср max}\). Поэтому при разработке радиоэлектронной аппаратуры в целях исключения перегрузки диодов по величине действующего и амплитудного значений токов и их перегрева при работе на активно-емкостную нагрузку значение среднего тока через каждый диод следует снижать не менее чем в 2,2 раза по сравнению с заданным в технической документации значением \(I_{пр ср max}\) диода. Практически, для однополупериодного выпрямителя и выпрямителя с удвоением напряжения каждый диод необходимо выбирать на ток \(I_{пр ср max} \ge {2,2} \cdot I_{н max}\), а для двухполупериодного выпрямителя, соответственно, на \(I_{пр ср max} \ge {1,1} \cdot I_{н max}\), где \(I_{н max}\) — максимальное значение тока нагрузки выпрямителя.
Допустимая величина среднего прямого тока зависит также от температуры корпуса или окружающей среды и частоты повторения импульсов. В качестве примера на рис. 2.3‑3 показана зависимость от температуры, а на рис. 2.3‑8 — от частоты.
Рис. 2.3-3. Зависимость прямого среднего тока выпрямительных диодов от темперетуры
Ток перегрузки и ударный ток (\(I_{прг max}\), \(I_{пр уд max}\)). При разработке выпрямителей следует учитывать ток перегрузки диодов. Существующие диоды нормируются следующими параметрами по току перегрузки: \(I_{прг max}\) — максимально допустимый ток перегрузки и \(I_{пр уд max}\) — ударный ток. Ток перегрузки важен для начального включения диодов выпрямителя на емкостную нагрузку, когда емкость фильтра выпрямителя не заряжена (рис. 2.3‑4).
Рис. 2.3-4. Ток перегрузки диодов в момент включения выпрямителя на активную емкостную нагрузку
Максимальный ток перегрузки примерно может быть рассчитан по формуле: \(\newcommand{\slfrac}[2]{\left.#1\right/#2}I_{прг max} \approx {1,41} \cdot \slfrac{U_{тр}}{ \left( R_{1 тр} \cdot n + R_{2 тр} + r_{дин} \right)} \), где \(U_{тр}\) — напряжение вторичной обмотки трансформатора, \(R_{1 тр}\) — сопротивление первичной обмотки трансформатора, \(R_{2 тр}\) — сопротивление вторичной обмотки трансформатора, \(n\) — коэффициент трансформации (для понижающего трансформатора он меньше единицы), \(r_{дин}\) — динамическое сопротивление диода.2}_{пр уд max} \operatorname{d}t} \). Во всех случаях показатель защищенности диода должен быть больше аналогичного показателя устройства защиты. Обычно воздействие тока \(I_{пр уд max}\) допускается лишь ограниченное число раз, в отличие от \(I_{прг max}\), число импульсов перегрузки которого не нормируется. Допустимые значения \(I_{прг max}\) и \(I_{пр уд max}\) зависят от длительности импульса перегрузки (\(t_{прг}\)) и температуры (рис. 2.3‑5, 2.3‑6, 2.3‑7).
Рис. 2.3-5. Зависимость допустимой амплитуды тока перегрузки от температуры корпуса
Рис. 2.3-6. Зависимость допустимой амплитуды тока перегрузки от длительности импульса
Рис. 2.3-7. Зависимость допустимой амплитуды ударного тока от длительности импульса при различной температуре перехода
Граничная рабочая частота (\(f_р\)). При повышении частоты приложенного напряжения выше граничного для конкретного диода значения \(f_р\), которое носит название граничной рабочей частоты, выпрямляющие свойства диода ухудшаются, значение выпрямленного тока уменьшается (падает эквивалентное сопротивление \(p\)-\(n\)-перехода), потери в диоде увеличиваются и он значительно разогревается. Таким образом, с повышением частоты максимально допустимый средний прямой ток уменьшается. На рис. 2.3‑8 показана типичная зависимость среднего прямого тока выпрямительного диода от частоты приложенного напряжения.
Рис. 2.3-8. Зависимость максимально допустимого прямого среднего тока от частоты
В таб. 2.3‑1 приведен полный перечень специальных параметров выпрямительных диодов. Помимо описанных выше величин этот список включает также некоторые характеристики рассеиваемой мощности в различных режимах работы диода, некоторые токовые характеристики и др.
Таб. 2.3-1. Специальные параметры выпрямительных диодов
|
Каталог продукции — Полупроводниковые приборы, микросхемы, радиолампы — Диоды — Диоды выпрямительные
Ток прямой, А (If)0,001 0,005 0,01 0,015 0,02 0,05 0,07 0,08 0,1 0,14 0,15 0,2 0,225 0,25 0,3 0,35 0,45 0,5 0,7 0,9 1 1,5 1,7 2 3 4 5 6 8 10 12 15 16 20 25 30 35 40 50 60 70 75 80 85 150 200
Диоды выпрямительные
Выпрямительный диод 10A10, корпус DO-27 Размеры (голова) (д*д), мм: 8,35 * 5,05 Длина (общая), мм: 59,15 Вес, г.: 0,360 Тип корпуса: DO-27 Материал корп..
$0.25
Ультрабыстрый выпрямительный диод 150EBU02, 45ns, корпус PowerTab Размеры (голова) (д*ш*в), мм: 18,12 * 15,75 * 4,85 Длина (общая), мм: 39,7 Вес, г.: Тип корпуса: ..
$6.00
Ультрабыстрый выпрямительный диод 150EBU04, 60ns, корпус PowerTab Размеры (голова) (д*ш*в), мм: 18,12 * 15,75 * 4,85 Длина (общая), мм: 39,7 Вес, г.: Тип корпуса: ..
$7.00
Ультрабыстрый выпрямительный диод 15ETH06, 35ns, корпус TO-220 Размеры (голова) (д*ш*в), мм: 15,5 * 10,2 * 4,5 Длина (общая), мм: 28,9 Вес, г.: 0,245 Тип корпуса: TO-220 ..
$1.47
Выпрямительный диод 1N4004, корпус DO-41 Размеры (голова) (д*д), мм: 4,8 * 2,6 Длина (общая), мм: 60,8 Вес, г.: 0,245 Тип корпуса: DO-41 Материал корпус..
$0.04
Выпрямительный диод 1N4007, корпус DO-41 Размеры (голова) (д*д), мм: 4,8 * 2,6 Длина (общая), мм: 60,8 Вес, г.: 0,245 Тип корпуса: DO-41 Материал корпус..
$0.04
Выпрямительный диод высокоскоростной переключаемый 1N4148, корпус DO-35 Размеры (голова) (длина*диаметр), мм: 4,25 * 1,85 Длина (общая), мм: 55,05 Вес, г.: 0,126 Тип корпуса: ..
$0.04
Выпрямительный диод 1N4937, 150ns, корпус DO-41 Размеры (голова) (д*д), мм: 4,8 * 2,6 Длина (общая), мм: 60,8 Вес, г.: 0,245 Тип корпуса: DO-41 Материал..
$0.04
Выпрямительный диод 1N5408, корпус DO-27 Размеры (голова) (д*д), мм: 8,35 * 5,05 Длина (общая), мм: 59,15 Вес, г.: 0,360 Тип корпуса: DO-27 Материал кор..
$0.08
Ультрабыстрый выпрямительный диод 30EPH06, 28ns, корпус TO-247 Размеры (голова) (д*ш*в), мм: 20 * 15,6 * 5 Длина (общая), мм: 34,5 Вес, г.: Тип корпуса: TO-247AC ..
$2.45
Выпрямительный диод 5A10, корпус DO-27 Размеры (голова) (д*д), мм: 8,35 * 5,05 Длина (общая), мм: 59,15 Вес, г.: 0,360 Тип корпуса: DO-27 Материал корпу..
$0.15
Выпрямительный диод 6A10, корпус DO-27 Размеры (голова) (д*д), мм: 8,35 * 5,05 Длина (общая), мм: 59,15 Вес, г.: 0,360 Тип корпуса: DO-27 Материал корпу..
$0.18
Ультрабыстрый выпрямительный диод 8ETH06, 18ns, корпус TO-220 Размеры (голова) (д*ш*в), мм: 15,5 * 10,2 * 4,5 Длина (общая), мм: 28,9 Вес, г.: 0,245 Тип корпуса: TO-220 ..
$0.95
Ультрабыстрый выпрямительный диод ARS354, 500ns, корпус Размеры (голова) (д*ш*в), мм: Длина (общая), мм: Вес, г.: Тип корпуса: Круг ..
$0.35
Выпрямительный диод FR107, корпус DO-41 Размеры (голова) (д*д), мм: 4,8 * 2,6 Длина (общая), мм: 60,8 Вес, г.: 0,245 Тип корпуса: DO-41 Материал корпуса..
$0.05
Выпрямительный диод быстродействующий FR157, 500 ns, корпус DO-15 Размеры (голова) (длина*диаметр), мм: 6,7 * 3,1 Вес, г.: Тип корпуса: DO-15 Материал корпуса: &nb..
$0.05
Выпрямительный диод быстродействующий FR207, корпус DO-15 Размеры (голова) (длина*диаметр), мм: 6,7 * 3,1 Вес, г.: Тип корпуса: DO-15 Материал корпуса: ..
$0.06
Ультрабыстрый выпрямительный диод FR307, 500ns, корпус DO-27 Размеры (голова) (д*д), мм: 8,35 * 5,05 Длина (общая), мм: 59,15 Вес, г.: 0,360 Тип корпуса: DO-27 ..
$0.10
Ультрабыстрый выпрямительный диод FR607, 500ns, корпус DO-27 Размеры (голова) (д*д), мм: 8,35 * 5,05 Длина (общая), мм: 59,15 Вес, г.: 0,360 Тип корпуса: DO-27 ..
$0.20
Ультрабыстрый выпрямительный диод HER108, 70ns, корпус DO-41 Размеры (голова) (д*д), мм: 4,8 * 2,6 Длина (общая), мм: 60,8 Вес, г.: 0,245 Тип корпуса: DO-41 ..
$0.05
Ультрабыстрый выпрямительный диод HER157, 70ns, корпус DO-15 Размеры (голова) (длина*диаметр), мм: 6,7 * 3,1 Вес, г.: Тип корпуса: DO-15 Материал корпуса: ..
$0.06
Ультрабыстрый выпрямительный диод HER207, 70ns, корпус DO-15 Размеры (голова) (длина*диаметр), мм: 6,7 * 3,1 Вес, г.: Тип корпуса: DO-15 Материал корпуса: ..
$0.07
Ультрабыстрый выпрямительный диод HER307, 70ns, корпус DO-27 Размеры (голова) (д*д), мм: 8,35 * 5,05 Длина (общая), мм: 59,15 Вес, г.: 0,360 Тип корпуса: DO-27 ..
$0.14
Ультрабыстрый выпрямительный диод HER506, 70ns, корпус DO-27 Размеры (голова) (д*д), мм: 8,35 * 5,05 Длина (общая), мм: 59,15 Вес, г.: 0,360 Тип корпуса: DO-27 ..
$0.18
Ультрабыстрый выпрямительный диод HER605, 40ns, корпус R-6 Размеры (голова) (д*д), мм: 9 * 5,3 Длина (общая), мм: 59,8 Вес, г.: 0,360 Тип корпуса: R-6 М..
$0.23
Функционирование выпрямительного диода объясняется свойствами электрического p–n-перехода. Вблизи границы двух полупроводников образуется слой, лишенный подвижных носителей заряда (рекомбинация) и обладающий высоким электрическим сопротивлением, – так называемый запирающий слой. Этот слой определяет контактную разность потенциалов, так называемый потенциальный барьер. Если к p–n-переходу приложить внешнее напряжение, создающее электрическое поле в направлении, противоположном полю электрического слоя, то толщина этого слоя уменьшится и при напряжении 0,4 – 0,6 В запирающий слой исчезнет, а ток существенно возрастет (этот ток называют прямым). При подключении внешнего напряжения другой полярности запирающий слой увеличится и сопротивление p–n-перехода возрастет, а ток, обусловленный движением неосновных носителей заряда, будет незначительным даже при сравнительно большом напряжении. Прямой ток выпрямительного диода создается основными, а обратный – неосновными носителями заряда. Прямой (положительный) ток диод пропускает в направлении от анода к катоду. Электрический пробой является обратимым явлением. При возвращении в рабочую область диод не теряет своих свойств. Если обратный ток превысит определенное значение, то электрический пробой перейдет в необратимый тепловой с последующим выходом прибора из строя. На сегодняшний момент на рынке в основном представлены германиевые (Ge) и кремниевые (Si) диоды. Интернет-магазин выпрямительных диодов Led-Stars предлагает своим посетителям самые разнообразные товары по самым приемлемым ценам. Широкий ассортимент предложений позволит выбрать диоды выпрямительные под любые потребности. Невысокие цены позволят сэкономить средства для иных целей. К тому же, вам потребуется минимум времени для оформления заказа. Чтобы купить выпрямительный диод, цена которого вас устроила, достаточно просто заполнить заявку. После звонка нашего менеджера и подтверждения заказа вам останется дождаться курьера. Мы сотрудничаем с самыми известными курьерскими службами, поэтому выпрямительные диоды отправляются по всей территории Украины. Это служит гарантией того, что приобретенные диоды выпрямительные будут доставлены одинаково быстро в Киев, Харьков, Днепропетровск, Львов, Одессу и во многие другие города страны.
Автор: Led-Stars.com
Название | Описание |
| 1N4001 | Выпрямительный диод 50 В, 1 А |
| 1N4001G | Выпрямительный диод 50 В, 1 А |
| 1N4001S | Кремниевый выпрямительный диод 50 В, 1 А |
| 1N4001SG | Выпрямительный диод 50 В, 1 А |
| 1N4002 | Выпрямительный диод 100 В, 1 А |
| 1N4002G | Выпрямительный диод 100 В, 1 А |
| 1N4002S | Кремниевый выпрямительный диод 100 В, 1 А |
| 1N4002SG | Выпрямительный диод 100 В, 1 А |
| 1N4003 | Выпрямительный диод 100 В, 1 А |
| 1N4003G | Выпрямительный диод 200 В, 1 А |
| 1N4003S | Кремниевый выпрямительный диод 200 В, 1 А |
| 1N4003SG | Выпрямительный диод 200 В, 1 А |
| 1N4004 | Выпрямительный диод 400 В, 1 А |
| 1N4004G | Выпрямительный диод 400 В, 1 А |
| 1N4004S | Кремниевый выпрямительный диод 400 В, 1 А |
| 1N4004SG | Выпрямительный диод 400 В, 1 А |
| 1N4005 | Выпрямительный диод 600 В, 1 А |
| 1N4005G | Выпрямительный диод 600 В, 1 А |
| 1N4005S | Кремниевый выпрямительный диод 600 В, 1 А |
| 1N4005SG | Выпрямительный диод 600 В, 1 А |
| 1N4006 | Выпрямительный диод 800 В, 1 А |
| 1N4006G | Выпрямительный диод 800 В, 1 А |
| 1N4006S | Кремниевый выпрямительный диод 800 В, 1 А |
| 1N4006SG | Выпрямительный диод 800 В, 1 А |
| 1N4007 | Выпрямительный диод 1000 В, 1 А |
| 1N4007G | Выпрямительный диод 1000 В, 1 А |
| 1N4007S | Кремниевый выпрямительный диод 1000 В, 1 А |
| 1N4007SG | Выпрямительный диод 1000 В, 1 А |
| 1N5391 | Кремниевый выпрямительный диод 50 В, 1.5 А |
| 1N5391S | Кремниевый выпрямительный диод 50 В, 1.5 А |
| 1N5392 | Кремниевый выпрямительный диод 100 В, 1.5 А |
| 1N5392S | Кремниевый выпрямительный диод 100 В, 1.5 А |
| 1N5393 | Кремниевый выпрямительный диод 200 В, 1.5 А |
| 1N5393S | Кремниевый выпрямительный диод 200 В, 1.5 А |
| 1N5395 | Кремниевый выпрямительный диод 400 В, 1.5 А |
| 1N5395S | Кремниевый выпрямительный диод 400 В, 1.5 А |
| 1N5397 | Кремниевый выпрямительный диод 600 В, 1.5 А |
| 1N5397S | Кремниевый выпрямительный диод 600 В, 1.5 А |
| 1N5398 | Кремниевый выпрямительный диод 800 В, 1.5 А |
| 1N5398S | Кремниевый выпрямительный диод 800 В, 1.5 А |
| 1N5399 | Кремниевый выпрямительный диод 1000 В, 1.5 А |
| 1N5399S | Кремниевый выпрямительный диод 1000 В, 1.5 А |
| 1N5400 | Кремниевый выпрямительный диод 50 В, 3 А |
| 1N5401 | Кремниевый выпрямительный диод 100 В, 3 А |
| 1N5402 | Кремниевый выпрямительный диод 200 В, 3 А |
| 1N5404 | Кремниевый выпрямительный диод 400 В, 3 А |
| 1N5406 | Кремниевый выпрямительный диод 600 В, 3 А |
| 1N5407 | Кремниевый выпрямительный диод 800 В, 3 А |
| 1N5408 | Кремниевый выпрямительный диод 1000 В, 3 А |
| 1T1 | Кремниевый выпрямительный диод 50 В, 1 А |
| 1T2 | Кремниевый выпрямительный диод 100 В, 1 А |
| 1T3 | Кремниевый выпрямительный диод 200 В, 1 А |
| 1T4 | Кремниевый выпрямительный диод 400 В, 1 А |
| 1T5 | Кремниевый выпрямительный диод 600 В, 1 А |
Выпрямительные диоды
Назначение.
Диоды, предназначенные для преобразования переменного тока в постоянный, к быстродействию, емкости р-n– перехода и стабильности параметров которых обычно не предъявляют специальных требований, называютвыпрямительными.
В качестве выпрямительных диодов используют сплавные эпитаксиальные и диффузионные диоды, выполненные на основе несимметричных р-n– переходов.
В выпрямительных диодах применяются также и p-i– переходы, использование которых позволяет снизить напряженность электрического поля вр-n– переходе и повысить значение обратного напряжения, при котором начинается пробой. Для этой же цели иногда используютp+—p— илиn+—n – переходы. В таких диодах успешно разрешаются противоречивые требования, состоящие в том, чтово-первых,для получения малых обратных токов, малого падения напряжения в открытом состоянии и температурной стабильности характеристик необходимо применять материал с возможно малым удельным сопротивлением;во-вторых,для получения высокого напряжения пробоя и малой емкостир-n– перехода необходимо применять полупроводник с высоким удельным сопротивлением.
Эпитаксиальные диоды обычно имеют малое падение напряжения в открытом состоянии и высокое пробивное напряжение.
Для выпрямительных диодов характерно, что они имеют малые сопротивления в проводящем состоянии и позволяют пропускать большие токи. Барьерная емкость их из-за большой площади р-n– переходов велика и достигает значений десятков пикофарад.
Германиевые выпрямительные диоды могут быть использованы при температурах, не превышающих 70 – 80 оC, кремниевые – до 120 – 150оС, арсенид-галлиевые – до 150оС.
Основные параметры.
Максимально допустимое обратное напряжение диода — значение напряжения, приложенного в обратном направлении, которое диод может выдержать в течение длительного времени без нарушения его работоспособности (десятки – тысячи В).
Средний выпрямленный ток диода — среднее за период значение выпрямленного постоянного тока, протекающего через диод (сотни мА – десятки А).
Импульсный прямой ток диода — пиковое значение импульса тока, при заданной максимальной длительности, скважности и формы импульса.
Средний обратный ток диода — среднее за период значение обратного тока (доли мкА – несколько мА).
Среднее прямое напряжение диода при заданном среднем значении прямого тока (доли В).
Средняя рассеиваемая мощность диода — средняя за период мощность, рассеиваемая диодом, при протекании тока в прямом и обратном направлениях (сотни мВт – десятки и более Вт).
Дифференциальное сопротивление диода — отношение приращения напряжения на диоде к вызвавшему его малому приращению тока (единицы – сотни Ом).
Импульсные диоды
Назначение.
Импульсные диоды имеют малую длительность переходных процессов и предназначены для работы в импульсных цепях. От выпрямительных диодов они отличаются малыми емкостями р-n– перехода (доли пикофарад) и рядом параметров, определяющих переходные характеристики диода. Уменьшение емкостей достигается за счет уменьшения площадир-n– перехода, поэтому допустимые мощности рассеивания у них невелики (30 – 40 мВт).
Основные параметры.
Общая емкость диода (доли пФ – несколько пФ).
Максимальное импульсное прямое напряжение .
Максимально допустимый импульсный ток .
Время установления прямого напряжения диода — интервал времени от момента подачи импульса прямого тока на диод до достижения заданного значения прямого напряжения на нем – зависит от скорости движения внутрь базы инжектированных через переход неосновных носителей заряда, в результате которого наблюдается уменьшение ее сопротивления (доли нс – доли мкс).
Время восстановления обратного сопротивления диода — интервал времени, прошедший с момента прохождения тока через нуль (после изменения полярности приложенного напряжения) до момента, когда обратный ток достигает заданного малого значения (порядка 0,1I, гдеI– ток при прямом напряжении;- доли нс – доли мкс).
Наличие времени восстановления обусловлено зарядом, накопленным в базе диода при инжекции. Для запирания диода этот заряд должен быть «ликвидирован». Это происходит за счет рекомбинаций и обратного перехода неосновных носителей заряда в эмиттер. Последнее приводит к увеличению обратного тока.
По истечении времени t1обратный ток диода уменьшится до своего статического значения.
Изменение его прекратится в момент полного рассасывания заряда, накопленного в базе.
_________________________________________________________________________________
В быстродействующих импульсных диодах широко используют диоды Шотки, в которых переход выполнен на основе контакта металл – полупроводник. У этих диодов не затрачивается время на накопление и рассасывание зарядов в базе, их быстродействие зависит только от скорости процесса перезарядки барьерной емкости. ВАХ диодов Шотки напоминает характеристику диодов на основе р-n – переходов. Конструктивно диоды Шотки выполняют в виде пластины низкоомного кремния, на которую нанесена эпитаксиальная пленка с электропроводностью того же типа. На поверхность пленки вакуумным напылением нанесен слой металла. Диоды Шотки применяют также в выпрямителях больших токов и в логарифмирующих устройствах.
|
Тип |
VRRM |
IRRM |
IF(AV)(TC,°C) |
IFRMS |
IFSM |
i2t |
VFM/IFM |
VTO |
rT |
TJmax |
Rth(j-c) |
F |
W |
Рекомен-дуемые |
|
V |
mA |
A |
A |
kA |
A2s103 |
V/A |
V |
mΩ |
ºC |
ºC/W |
kN |
kg |
||
| Д123-500* | 400-1600 | 25 | 540(125) | 1070 | 7.50 | 280.00 | 1.55/1570 | 0.90 | 0.500 | 190 | 0.075 | 5.0 | 0.070 | O123 |
| Д133-400 | 1000-4000 | 50 | 400(117) | 760 | 7.00 | 245.00 | 2.10/1256 | 1.10 | 0.950 | 150 | 0.036 | 10.0 | 0.180 | O232, O242, O143 |
| Д133-500 | 1000-2800 | 50 | 500(140) | 1070 | 11.00 | 605.00 | 1.70/1570 | 1.00 | 0.570 | 175 | 0.036 | 10.0 | 0.180 | O232, O242, O143 |
| Д133-630 | 1000-3200 | 35 | 630(129) | 1470 | 11.00 | 605.00 | 1.60/1978 | 1.10 | 0.350 | 175 | 0.040 | 10.0 | 0.180 | O232, O242, O143 |
| Д133-800 | 400-2000 | 40 | 800(145) | 1570 | 12.00 | 720.00 | 1.60/2512 | 1.00 | 0.270 | 190 | 0.036 | 10.0 | 0.180 | O143, 0343 |
| Д133-1000 | 400-2000 | 40 | 1000(133) | 2190 | 16.00 | 1280.00 | 1.55/3140 | 0.95 | 0.250 | 190 | 0.036 | 10.0 | 0.180 | O143, 0343 |
| Д143-630 | 2400-4000 | 50 | 630(112) | 1470 | 10.50 | 550.00 | 2.10/1978 | 1.00 | 0.650 | 150 | 0.027 | 15.0 | 0.240 | O242, O143, O243, O343, OM103 |
| Д143-800 | 1800-2800 | 50 | 800(136) | 1570 | 18.00 | 1620.00 | 1.55/2512 | 1.00 | 0.320 | 175 | 0.027 | 15.0 | 0.240 | O242, O143, O243, O343, OM103, OM104 |
| Д143-1000 | 400-1800 | 65 | 1000(148) | 2290 | 19.00 | 1780.00 | 1.55/3140 | 0.90 | 0.260 | 190 | 0.027 | 15.0 | 0.240 | O143, O243, O343, OM103, OM104 |
| Д143-1250 | 400-2000 | 70 | 1250(135) | 2800 | 20.00 | 2000.00 | 1.65/3925 | 0.85 | 0.250 | 190 | 0.027 | 15.0 | 0.240 | O143, O243, O343, OM103, OM104 |
| Д233-500 | 1000-4400 | 35 | 500(108) | 1070 | 7.00 | 245.00 | 2.00/1570 | 1.05 | 0.900 | 150 | 0.040 | 10.0 | 0.180 | O143, O343 |
| Д233-1000* | 400-2000 | 40 | 1260(125) | 2370 | 16.00 | 1280.00 | 1.55/3140 | 0.95 | 0.250 | 190 | 0.030 | 10.0 | 0.100 | O143, O343 |
| Д243-800 | 2400-4400 | 45 | 800(102) | 1570 | 12.50 | 780.00 | 1.95/2512 | 1.00 | 0.500 | 150 | 0.030 | 15.0 | 0.240 | O143, O243, O343, OM103, OM104 |
| Д243-1000 | 1800-3200 | 50 | 1000(127) | 2290 | 18.00 | 1620.00 | 1.65/3140 | 0.95 | 0.280 | 175 | 0.030 | 15.0 | 0.240 | O143, O243, O343, OM103, OM104 |
| Д253-1600 | 400-2200 | 90 | 1600(150) | 4800 | 35.00 | 6120.00 | 1.50/5020 | 1.00 | 0.120 | 190 | 0.018 | 26.0 | 0.550 | O153, O253 |
| Д253-2000 | 400-2400 | 55 | 2000(138) | 5050 | 35.00 | 6120.00 | 1.55/6280 | 0.95 | 0.100 | 190 | 0.018 | 26.0 | 0.550 | O153, O253 |
| Д253-4000* | 400-800 | 100 | 4090(125) | 10260 | 65.00 | 21125.00 | 1.40/ 12560 |
0.70 | 0.037 | 200 | 0.017 | 24.0 | 0.550 | O153, O253 |
| В6-200. 200Х | 400-1600 | 8 | 200(100) | 320 | 6.0 | 180 | 1.35/628 | 0.92 | 0.95 | 140 | 0.13 | — | 0.290 | — |
| В7-200** | 300 | 50 | 200/150 | 350 | 2.90 | 40.00 | 1.70/628 | 1.18 | 0.800 | 200 | 0.060 | 4.0 | 0.034 | O123 |
Выпрямительный диод: параметры и схема
Одним из электронных устройств, широко использующихся в различных схемах, является выпрямительный диод, с помощью которого переменный ток преобразуется в постоянный. Его конструкция создана в виде двухэлектродного прибора с односторонней электрической проводимостью. Выпрямление переменного тока происходит на переходах металл-полупроводник и полупроводник-металл. Точно такой же эффект достигается в электронно-дырочных переходах некоторых кристаллов – германия, кремния, селена. Эти кристаллы во многих случаях используются в качестве основных элементов приборов.
Принцип работы выпрямительного диода
Выпрямительные диоды применение нашли в различных электронных, радиотехнических и электрических устройствах. С их помощью осуществляется замыкание и размыкание цепей, детектирование и коммутация импульсов и электрических сигналов, а также другие аналогичные преобразования.
Каждый диод оборудуется двумя выводами, то есть электродами – анодом и катодом. Анод соединяется с р-слоем, а катод – с n-слоем. В случае прямого включения диода на анод поступает плюс, а на катод – минус. В результате, через диод начинает проходить электрический ток.
Если же подачу тока выполнить наоборот – к аноду подать минус, а к катоду – плюс получится так называемое обратное включение диода. В этом случае течения тока уже не будет, на что указывает вольтамперная характеристика выпрямительного диода. Поэтому при поступлении на вход переменного напряжения, через диод будет проходить только одна полуволна.
Представленный рисунок наглядно отражает вольтамперную характеристику диода. Ее прямая ветвь расположена в первом квадранте графика. Она описывает диод в состоянии высокой проводимости, когда к нему приложено прямое напряжение. Данная ветвь выражается в виде кусочно-линейной функции u = U + RД x i, в которой u представляет собой напряжением на вентиле во время прохождения тока i. Соответственно, U и RД являются пороговым напряжением и динамическим сопротивлением.
Третий квадрант содержит обратную ветвь вольтамперной характеристики, указывающей на низкую проводимость при обратном напряжении, приложенном к диоду. В этом состоянии течение тока через полупроводниковую структуру практически отсутствует.
Данное положение будет правильным лишь до определенного значения обратного напряжения. В этом случае напряженность электрического поля в области p-n-перехода может достичь уровня 105 В/см. Такое поле сообщает электронам и дыркам – подвижным носителям заряда, кинетическую энергию, способную вызвать ионизацию нейтральных атомов кремния.
Стандартная структура выпрямительного диода предполагает наличие дырок и электронов проводимости, постоянно возникающих под действием термической генерации по всему объему структуры проводника. В дальнейшем происходит их ускорение под действием электрического поля p-n-перехода. То есть электроны и дырки также участвуют в ионизации нейтральных атомов кремния. В этом случае обратный ток нарастает лавинообразно, возникают так называемые лавинные пробои. Напряжение, при котором резко повышается обратный ток, обозначается на рисунке в виде напряжения пробоя U3.
Основные параметры выпрямительных диодов
Определяя параметры выпрямительных элементов, следует учитывать следующие факторы:
- Разница потенциалов, максимально допустимая при выпрямлении тока, когда устройство еще не может выйти из строя.
- Максимальное значение среднего выпрямленного тока.
- Максимальный показатель обратного напряжения.
Выпрямительные устройства выпускаются различной формы и могут монтироваться разными способами.
В соответствии с физическими характеристиками, они разделяются на следующие группы:
- Выпрямительные диоды большой мощности, пропускная способность которых составляет до 400 А. Они относятся к категории высоковольтных и выпускаются в двух видах корпусов. Штыревой корпус изготавливается из стекла, а таблеточный – из керамики.
- Выпрямительные диоды средней мощности с пропускной способностью от 300 мА до 10 А.
- Маломощные выпрямительные диоды с максимально допустимым значением тока до 300 мА.
Выбирая то или иное устройство, необходимо учитывать вольтамперные характеристики обратного и пикового максимальных токов, максимально допустимое прямое и обратное напряжение, среднюю силу выпрямленного тока, а также материал изделия и тип его монтажа. Все основные свойства выпрямительного диода и его параметры наносятся на корпус в виде условных обозначений. Маркировка элементов указывается в специальных справочниках и каталогах, ускоряя и облегчая их выбор.
Схемы с использованием выпрямительных диодов отличаются количеством фаз:
- Однофазные нашли широкое применение в бытовых электроприборах, автомобилях и аппаратуре для электродуговой сварки.
- Многофазные используются в промышленном оборудовании, специальном и общественном транспорте.
В зависимости от используемого материала, выпрямительные диоды и схемы с диодами могут быть германиевыми или кремниевыми. Чаще всего применяется последний вариант, благодаря физическим свойствам кремния. Данные диоды обладают значительно меньшей величиной обратных токов при одном и том же напряжении, поэтому допустимое обратное напряжение имеет очень высокую величину, в пределах 1000-1500 вольт.
Для сравнения, у германиевых диодов эта величина составляет 100-400 В. Кремниевые диоды сохраняют работоспособность в температурном диапазоне от – 60 до + 150 градусов, а германиевые – только в пределах от – 60 до + 850С. Электронно-дырочные пары при температуре, превышающей это значение, образуются с большой скоростью, что приводит к резкому увеличению обратного тока и снижению эффективности работы выпрямителя.
Схема включения выпрямительного диода
Простейший выпрямитель работает по следующей схеме. На вход подается переменное напряжение сети с положительными и отрицательными полупериодами, окрашенными соответственно в красный и синий цвета. На выходе подключается обычная нагрузка RH, а выпрямляющим элементом будет диод VD.
Когда на анод поступают положительные полупериоды напряжения, происходит открытие диода. В этот период через диод и нагрузку, запитанную от выпрямителя, будет протекать прямой ток диода Iпр. На графике, расположенном справа, эта волна обозначена красным цветом.
При поступлении на анод отрицательных полупериодов напряжения, наступает закрытие диода, и во всей цепи начинается течение незначительного обратного тока. В данном случае отрицательная полуволна переменного тока отсекается диодом. Эту отсеченную полуволну обозначает синяя прерывистая линия. На схеме условное обозначение выпрямительного диода такое же, как обычно, только поверх значка проставляются символы VD.
В результате, через нагрузку, подключенную через диод к сети, будет протекать уже не переменный, а пульсирующий ток одного направления. Фактически, это и есть выпрямленный переменный ток. Однако такое напряжение подходит лишь для нагрузок малой мощности, запитанных от сети переменного тока. Это могут быть лампы накаливания, которым не требуются особые условия питания. В этом случае напряжение будет проходить через лампу лишь во время импульсов – положительных волн. Наблюдается слабое мерцание лампы с частотой 50 Гц.
При подключении питания с таким же напряжением к приемнику или усилителю мощности, в громкоговорителе или колонках, будет слышен гул с низкой тональностью, частотой 50 Гц, известный как фон переменного тока. В этих случаях аппаратура начинает «фонить». Причиной такого состояния считается пульсирующий ток, проходящий через нагрузку и создающий в ней пульсирующее напряжение. Именно оно и создает фон.
Данный недостаток частично устраняется путем параллельного подключения к нагрузке фильтрующего электролитического конденсатора Сф с большой емкостью. В течение положительных полупериодов он заряжается импульсными токами, а во время отрицательных – разряжается с помощью нагрузки RH. Большая емкость конденсатора позволяет поддерживать на нагрузке непрерывный ток в течение всех полупериодов – положительных и отрицательных. На графике такой ток представляет собой сплошную волнистую линию красного цвета.
Тем не менее, данный сглаженный ток все равно не обеспечивает нормальную работу, поскольку половина входного напряжения теряется при выпрямлении, когда задействуется только один полупериод. Этот недостаток компенсируют мощные выпрямительные диоды, собранные вместе в так называемый диодный мост. Данная схема состоит из четырех элементов, что позволяет пропускать ток в течение всех полупериодов. За счет этого преобразование переменного тока в постоянный происходит значительно эффективнее.
Выпрямители | Диоды
| |
Компания C&H Technology специализируется на производстве сильноточных высоковольтных промышленных выпрямителей с номинальным током от 10 до 10 000 ампер и от 100 до 4500 вольт. Области применения: сварка, генераторы, генераторы, зарядные устройства, гальваника, моторные приводы и тяга.
Выпрямитель (или диод) — это полупроводник, который имеет два электрода (анод и катод), которые пропускают электрический ток в одном направлении.Выпрямитель используется для преобразования переменного (переменного тока) в постоянный (постоянный). Типичный полупроводниковый диод имеет очень низкое прямое сопротивление (от 0,5 до 1,5 вольт) и обратный ток в несколько миллиампер при блокировке нескольких сотен вольт.
Стандартные выпрямители с восстановлением — Просмотреть все
- Шпильки выпрямителя доступны в стандартном исполнении либо в металлических стеклянных корпусах, либо в более дешевых пластиковых крышках. Компания C&H Technology предлагает одно из самых полных семейств продуктов со стержневыми диодами и SCR в отрасли.
- Пакеты выпрямителей Hockey Puk доступны от 24 мм до 125 мм.
- Дискретные выпрямители в корпусах ТО-220 и ТО-247
- Выпрямительные модули доступны в конфигурациях с одним диодом, полумостом, полным мостом и с центральным отводом. Ультразвуковая сварка алюминиевых проводов для обеспечения высокой надежности и цикличности питания, превышающей стандарты отрасли Компрессионное соединение на токи более 250 ампер. Все модули соответствуют требованиям RoHS и UL.
Выпрямители с быстрым восстановлением — Просмотреть все
- Выпрямители с быстрым восстановлением — полный ассортимент продукции от 4А (дискретные) до 400А (шпильки и модули) до 1825А (пуки), от 100В до 4500В.
- Диоды UltraFast и HyperFast — полный диапазон от 8A до 75A, от 200V до 1200V.
- Платформа Fred Pt UltraFast для коррекции коэффициента мощности (PFC) DCM и CCM.
- UltraFast Diodes Очень гибкий процесс управления сроком службы для получения чрезвычайно низкого Vf или низкого trr.
- Мягкий диод быстрого восстановления, разработанный как встречно-параллельный диод для IGBT и выходного выпрямительного каскада.
- Демпферный диод GTO, тандемный диод FRED, диод свободного хода
Диоды Шоттки — все
- Самый большой портфель диодов Шоттки, доступный на рынке с 0.От 5А до 400А, от 15В до 150В.
- Новые высокопроизводительные диоды Шоттки, рассчитанные на температуру 175 ° C для высокотемпературных применений.
- Технология субмикронных траншей
- Очень низкое прямое падение напряжения
|
|
Свяжитесь с нами сегодня для получения дополнительной информации о наших выпрямительных диодах.Мы предлагаем диоды Шоттки, диоды с быстрым восстановлением и стандартные выпрямительные диоды.
Что такое диоды и выпрямители?
Полупроводники Что такое диоды и выпрямители?
Редактор: Эрика Гранат
Два компонента, которые необходимы для работы широкого спектра электрических устройств, — это диоды и выпрямители. Без них электрический ток мог бы течь обратно в другие компоненты, вызывая повреждение или полный отказ системы.
Связанные компании
Выпрямительный диод — это двухпроводной полупроводник, который позволяет току проходить только в одном направлении. Как правило, диод с P-N переходом формируется путем соединения полупроводниковых материалов n-типа и p-типа.(Источник: © YouraPechkin — stock.adobe.com)
В этой статье рассматриваются различия между диодами и выпрямителями, их принцип работы и применение.
Диоды: защитник современной электроники
Как простейший полупроводниковый прибор, диоды обычно представляют собой двухконтактные компоненты, изготовленные из кремния или германия. Их цель — позволить току течь в одном направлении, не позволяя ему течь в другом. При установке в более крупную систему диод защищает чувствительные электронные части от воздействия неправильного количества или типа тока.
Базовый пример: в пульте ТВ есть отсек для двух батареек АА.Когда батарейки вставлены правильно, диод пропускает ток от батарей через цепь в пульте дистанционного управления, что позволяет правильно использовать пульт. Однако, когда батареи вставлены неправильно, диод автоматически блокирует выход тока из батарей в обратном направлении. Пульт дистанционного управления не будет работать, но чувствительная электроника в безопасности.
Существует много типов полупроводниковых диодов, в том числе:
- Лавинные диоды для защиты цепей от скачков высокого напряжения
- Стабилитроны для регулирования напряжения
- Варакторные диоды для электронной настройки теле- и радиоприемников
- Светоизлучающие диоды (LED) для получения света
- Туннельные диоды для генерации радиочастотных колебаний
Выпрямители: диод с превосходной токовой нагрузкой
Выпрямитель — это особый тип диода, который преобразует переменный ток (AC) в постоянный (DC).Это важный процесс, поскольку переменный ток может периодически менять направление на противоположное, в то время как постоянный ток постоянно течет в одном направлении, что упрощает управление. Есть несколько типов выпрямителей, в том числе:
Однополупериодные выпрямители: выпрямители , которые пропускают только половину сигнала переменного тока от входа к выходу.
Двухполупериодные выпрямители: выпрямители, использующие полный сигнал, требующие дополнительного использования трансформатора.
Положительное выпрямление полупериода: те, где верхний диод с положительной полярностью проводит ток, а нижний с отрицательной полярностью блокирует его
Выпрямление отрицательного полупериода: те, где верхний диод заблокирован и нижний открыт.
Бытовые приборы обычно содержат диод, предназначенный для однофазного выпрямления, что означает, что напряжение питания изменяется синхронно. С другой стороны, промышленные двигатели и электрические сети требуют многофазного выпрямления, что позволяет одновременно производить, передавать и распределять электроэнергию.
Применение диодов сегодня
Как неотъемлемая часть кремниевого чипа, диоды используются в огромном количестве электронных устройств. В микроволновой печи, например, диод работает вместе с конденсатором, чтобы удвоить напряжение, передаваемое на магнетрон резонатора (который генерирует микроволны). Диоды также используются в клавиатурах как часть матричных схем, что сокращает количество требуемых проводов. Исследователи даже разработали наноразмерные диоды из одной молекулы ДНК, что в ближайшем будущем может привести к созданию еще более компактных и мощных электронных устройств.
(ID: 46387981)
Кремниевые выпрямительные диоды
- Изучив этот раздел, вы сможете:
- • Опишите типовые применения выпрямителя.
- • Обратите внимание на маркировку полярности выпрямителя.
- • Опишите типовые параметры выпрямителя.
- • Примыкание п.д.
- • Средний прямой ток.
- • Повторяющийся пиковый прямой ток.
- • Обратный ток утечки.
- • Повторяющееся пиковое обратное напряжение.
- • Время обратного восстановления.
- • Опишите влияние температуры на выпрямители.
- • Температурный разгон.
Рисунок 2.1.1. Кремниевые выпрямительные диоды
Кремниевые выпрямительные диоды
Выпрямительные диоды, подобные показанным на рис.2.1.1 обычно используются в таких приложениях, как источники питания, использующие как высокое напряжение, так и большой ток, где они выпрямляют входящее сетевое (линейное) напряжение и должны пропускать весь ток, необходимый для любой цепи, которую они питают, который может составлять несколько ампер. или десятки ампер.
Как показано на рис. 2.1.2, для прохождения таких токов требуется большая площадь перехода, чтобы прямое сопротивление диода оставалось как можно более низким. Даже в этом случае диод может сильно нагреться.Черный полимерный корпус или даже болт на радиаторе помогают рассеивать тепло.
Сопротивление диода в обратном направлении (когда диод выключен) должно быть высоким, а изоляция, обеспечиваемая обедняющим слоем между слоями P и N, чрезвычайно хороша, чтобы избежать возможности обратного пробоя, когда изоляция обедненного слоя выходит из строя, и диод необратимо выходит из строя из-за высокого обратного напряжения на переходе.
Рисунок 2.1.2. Кремниевый выпрямитель
Construction
Маркировка полярности диодов
На полимерном кожухе диодов катод обычно обозначается линией вокруг одного конца кожуха диода.Однако существуют альтернативные указания: на некоторых выпрямительных диодах, залитых смолой, закругленный конец корпуса указывает на катод, как показано на рис. 2.1.2. На выпрямительных диодах с металлическими стержнями полярность диода может быть обозначена символом диода, напечатанным на корпусе. Шпилька диода часто является катодом, но на него нельзя полагаться, как показано на рис. 2.1.1, это может быть анод! На диодах мостового выпрямителя символы + и — (плюс и минус), показанные на корпусе выпрямителя, указывают полярность выхода постоянного тока, а не анода или катода устройства, входные клеммы переменного тока обозначены маленькими синусоидальными символами.Один угол корпуса на некоторых линейных мостовых выпрямителях также часто скошен, но это не следует воспринимать как надежный указатель полярности, поскольку доступны выпрямители, которые используют эту индикацию как выходную клемму + или -.
Кремниевые выпрямительные диоды бывают самых разных форм с сильно различающимися параметрами. Они различаются по токонесущей способности от миллиампер до десятков ампер, некоторые из них имеют обратное напряжение пробоя в тысячи вольт.
Параметры выпрямителя
Что означают параметры.
Слой истощения (стык) p.d.
Слой истощения или стык p.d. представляет собой разность потенциалов (напряжение), которая естественным образом создается на обедненном слое за счет комбинации дырок и электронов во время изготовления диода. Этот п.д. необходимо преодолеть, прежде чем диод с прямым смещением станет проводящим. Для кремниевого перехода p.d составляет около 0,6 В.
Обратный ток утечки (I
R ).Когда PN-переход смещен в обратном направлении, будет течь очень небольшой ток утечки (I R ), в основном из-за тепловой активности в полупроводниковом материале, встряхивая свободные свободные электроны.Именно эти свободные электроны образуют небольшой ток утечки. В кремниевых устройствах это всего несколько наноампер (нА).
Максимальный повторяющийся прямой ток (I
FRM ).Это максимальный ток, который может пропустить диод с прямым смещением без повреждения устройства при выпрямлении повторяющейся синусоидальной волны. I FRM обычно задается диодом, выпрямляющим синусоидальную волну с максимальным рабочим циклом 0,5 на низкой частоте (например, от 25 до 60 Гц), чтобы представить условия, возникающие, когда диод выпрямляет сетевое (линейное) напряжение.
Средний прямой ток (I
FAV ).Это средний выпрямленный прямой ток или выходной ток (I FAV ) диода, обычно это прямой ток при выпрямлении синусоидальной волны 50 Гц или 60 Гц, усредненный между периодами, когда (полуволновой) выпрямительный диод срабатывает. проводимость, и период волны при обратном смещении диода. Обратите внимание, что это среднее значение будет значительно меньше повторяющегося значения, указанного для I FRM .Этот (и другие параметры) также во многом зависят от температуры перехода диода. Взаимосвязь между различными параметрами и температурой перехода обычно указывается в виде сносок в технических паспортах производителей.
Повторяющееся пиковое обратное напряжение (В
RRM )Максимальное пиковое напряжение, которое может повторно подаваться на диод при обратном смещении (анод — катод +) без повреждения устройства. Это важный параметр, обычно относящийся к работе от сети (линии).Например. диод, используемый в качестве полуволнового выпрямителя для выпрямления сетевого напряжения 230 В переменного тока, будет проводить в течение положительного полупериода сигнала сети и отключаться во время отрицательного полупериода. В схеме источника питания катод выпрямительного диода обычно подключается к большому электролитическому накопительному конденсатору, который будет поддерживать катодное напряжение выпрямителя на уровне, близком к пиковым напряжениям формы волны сети. Помните, что волна 230 В переменного тока относится к среднеквадратичному значению волны, поэтому пиковое значение будет примерно 230 В x 1.414 = примерно + 325В. Во время отрицательного полупериода сигнала сети анод диода упадет до максимального отрицательного значения около -325 В. Следовательно, будут повторяющиеся периоды (50 или 60 раз в секунду, когда обратное напряжение на диоде будет 325 В x 2 = 650 В. Поэтому для этой задачи необходимо использовать выпрямительный диод с параметром V RRM на минимум 650 В, а для обеспечения надежности должен быть запас прочности для такого важного компонента, поэтому было бы разумнее выбрать диод с напряжением V RRM 800 или 1000 В.
Максимальное рабочее пиковое обратное напряжение (В
RWM )Это максимально допустимое обратное напряжение. Обратное напряжение на диоде в любое время, независимо от того, является ли обратное напряжение изолированным переходным всплеском или повторяющимся обратным напряжением.
Рис. 2.1.3 Подавление выбросов
Максимальное обратное напряжение постоянного тока (В
R )Этот параметр устанавливает допустимый предел для обратного напряжения и обычно имеет то же значение, что и V RRM и V RWM .Теоретически эти максимальные параметры могут быть разными, но поскольку любое напряжение (мгновенное, повторяющееся или постоянное), которое не более чем примерно на 5% превышает любой из этих параметров, может потенциально разрушить диод, всегда рекомендуется проявлять осторожность при установке. диоды и предусмотреть разумный запас на случай неожиданных скачков напряжения. Одной из распространенных мер безопасности для защиты выпрямителей источника питания от внешних всплесков является подключение высоковольтного конденсатора малой емкости, обычно дискового керамического типа, к каждому из четырех диодов в мостовом выпрямителе, как показано на рис.2.1.3.
Время обратного восстановления (t
rr )Рис. 2.1.4 Обратное
Время восстановления (t rr )
Время, необходимое для того, чтобы ток упал до заданного низкого уровня обратного тока при переключении с заданного прямого тока (диод включен) на заданный обратный ток (диод выключен, обычно <10% от значения 'вкл. ' Текущий). Типичное время t rr раз для выпрямительных диодов, хотя и не такое быстрое, как у малосигнальных диодов, и в некоторой степени зависит от задействованных напряжений и токов, можно найти в десятках наносекунд (нс) e.грамм. 30 нс для выпрямителя BYV28 3.5A I AF 50 В и <60 нс для двойного выпрямителя BYV44 30A I AF 500 В.
Когда выпрямительный диод используется в высокоскоростной операции переключения, например, в импульсном источнике питания, в идеале обратный ток должен мгновенно упасть до нуля. Однако, когда диод является проводящим (до выключения), по обе стороны от перехода будет большая концентрация неосновных носителей; это будут дырки, которые только что перешли на слой N-типа, и электроны, которые только что перешли на слой P-типа, но до того, как они были нейтрализованы путем присоединения к основным носителям.Если теперь внезапно прикладывается обратное напряжение (V R ), как показано на рис. 2.1.4, диод должен быть выключен, но вместо того, чтобы ток через диод мгновенно падал до нуля, обратный ток (I R ) создается, поскольку эти неосновные носители притягиваются обратно через переход (дырки обратно в P-слой, а электроны обратно в N-слой). Этот обратный ток будет продолжать течь, пока все эти носители заряда не вернутся на свою естественную сторону перехода.
Максимальная температура
На каждый из этих параметров могут влиять другие факторы, такие как температура окружающей среды, в которой работает диод, или температура перехода самого устройства.Любой полупроводник выделяет тепло, особенно те, которые используются в источниках питания. Поэтому важно, чтобы при проектировании таких цепей учитывались температурные эффекты. Одной из самых больших проблем является предотвращение теплового разгона, когда диод (или любой другой полупроводник) увеличивает свою температуру, что приводит к увеличению тока через устройство, что приводит к дальнейшему повышению температуры и так далее, пока устройство не будет разрушено. . Чтобы предотвратить эту проблему, каждый из параметров диода ссылается на температуру, например, обратный ток утечки кремниевого PN-диода обычно указывается при температуре окружающей среды 25 ° C, но он, вероятно, увеличивается примерно вдвое на каждые 10 ° C выше этого значения.Также повышение температуры вызовет уменьшение потенциала прямого перехода примерно на 2–3 мВ на каждый 1 ° C повышения температуры. Еще большее влияние на выпрямители Шоттки оказывает температура.
Начало страницы
Диодные и выпрямительные устройства | Microsemi
Обзор
Microsemi является пионером в создании выпрямительных диодов с 1960 года. Текущее предложение диодов включает в себя высокомощные диоды, ВЧ-диоды и практически все разновидности диодов, используемых в Space , Commercial Aviation , Hi-Reliability , Военные и Промышленные приложения (включая Automotive ).Дискретные решения Microsemi соответствуют стандарту MIL-PRF-19500 , и компания имеет больше квалификаций DLA, чем любой другой производитель космического уровня. Мы были первым производителем диодов, выбранным военными службами США в качестве источника поставки для обеспечения высочайшего указанного уровня надежности.
Для Commercial / Industrial приложений , охватывающих широкий спектр требований приложений, предложения Microsemi-диодов включают серию DL с низким VF и сверхмягким восстановлением, серию D средней скорости и напряжения, серию DQ с высокой скоростью сверхбыстрого восстановления , высокоскоростные диоды серии DS и кремниевые диоды Шоттки серии S.Диодные продукты сверхбыстрого восстановления (DQ) особенно подходят для приложений с более высокой частотой коммутации, таких как преобразователи AC-DC / DC-DC в зарядных устройствах H / EV и импульсных источниках питания. Семейство диодов DQ выпускается в сериях 600 В, 1000 В и 1200 В с номинальным током от 8 А до 100 А. Квалификация AEC-Q101 для семейства высоковольтных диодов DQ расширяет возможности применения продукции в приложениях с более высокой надежностью, таких как бортовые зарядные устройства и силовые агрегаты.
Характеристики диодаDQ
| Преимущества диода DQ
| Применение диодов DQ
|
Таблица 1: Стандартные диоды Microsemi и диоды быстрого восстановления
| Серия | Номинальное напряжение (В) | Характеристики | Приложения | Комментарий |
| DL | 600 | Низкая VF Сверхмягкое восстановление Лавина Номинальная | Выходной выпрямитель Резонансная цепь | Сверхмягкое восстановление сводит к минимуму или устраняет демпфер |
| D | 200, 300, 400, 600, 100, 1200 | Средний VF Средний | Frewheeling Diode Выходной выпрямитель Преобразователь постоянного тока в постоянный | проприетарный платиновый процесс |
| DQ | 600, 100, 1200 | Высокая скорость Оценка лавин | PFC Диод свободного хода Преобразователь постоянного тока в постоянный | Stepped epi улучшает мягкость Собственный платиновый процесс AECQ101 Соответствует |
| DS | 600 | Очень высокая скорость | Высокочастотный PFC | Собственный платиновый процесс |
| Шоттки | 200 | Low VF Оценка лавин | Выходной выпрямитель Диод свободного хода Преобразователь постоянного тока в постоянный |
Приложения
Рекомендуемые приложения для диодных и выпрямительных устройств
Параметрический поиск
- «Предыдущая
- {{n + 1}}
- Следующий » Показано 2550100 на страницу
| Детали | Статус детали | упаковка Тип | Перевозчик пакетов | {{attribute.имя | noComma}} ({{attribute.type}}) |
В этой категории нет параметрических данных! попробуйте другие категории
6A, 50V Выпрямительные диоды (4 шт. В упаковке): Электроника: Amazon.com: Industrial & Scientific
| Цена: | 7 долларов.95 + Депозит без импортных пошлин и доставка в Российскую Федерацию $ 17,65 Подробности |
Характеристики
| Фирменное наименование | RadioShack |
|---|---|
| Цвет | Один цвет |
| Ean | 0040293134013 |
| Размер | Один размер |
| Код UNSPSC | 32111500 |
| UPC | 040293134013 |
1N4003 Выпрямительный диод 200V 1A (10 шт.)
Описание
Выпрямительный диод 1N4003 — это силовые диоды общего назначения, которые используются во многих приложениях, включая выпрямление переменного тока в постоянный и защиту от обратной мощности.
В ПАКЕТЕ:
- Кол-во 10 — 1N4003 Выпрямительный диод 200V 1A
- Хорошая управляемость
- Обратное напряжение до 200 В
- Постоянный ток до 1 А (скачок 30 А)
1N4003 — это очень часто используемый силовой диод, который часто используется для защиты от обратного напряжения на входных цепях постоянного тока, а также во многих силовых приложениях, таких как преобразователи постоянного тока в постоянный.
1N4003 может выдерживать обратное напряжение до 200 В и постоянный ток до 1 А с пиковым броском 30 А. Если требуется более высокое обратное напряжение, обратите внимание на наш 1N4004, который может работать с напряжением 400 В.
1N4003 — поляризованные устройства с осевыми выводами с серебряной полосой, обозначающей катодный конец диода.
Примечания:
- Нет
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
| Максимальные характеристики | ||
| В R | Пиковое обратное напряжение | 200 В |
| I Факс | Постоянный ток в прямом направлении | 1A |
| I FSM | Пиковый импульсный ток (8.3 мс) | 30А |
| Эксплуатационные характеристики | ||
| V Факс | Падение напряжения в прямом направлении при 1 А | 1,1 В |
| Поляризация | Серебряная полоса указывает на катод | |
| Упаковка | ДО-41 | |
| Тип корпуса | Пластик, осевые выводы | |
| Производитель | Fairchild / ПО Semi / EIC | |
| Лист данных | 1N 400x |
Диодные выпрямители — Kingtronics
Kingtronics производит и продает множество различных видов диодов и выпрямителей, диоды общего назначения M7, 1N4007, 1N5408, переключающие диоды LL4148, стабилитроны BZV55C, диоды быстрого восстановления и т. Д.Эти диодные продукты широко используются в ЖК-телевизорах, цветных телевизорах с ЭЛТ, мониторах, динамиках, энергосберегающих лампах, микроволновых печах, принтерах, телевизионных приставках, небольших бытовых электроприборах и других областях. Пожалуйста, обратитесь к приведенному ниже списку диодов. Если вы хотите ознакомиться с полным списком продуктов, перейдите по ссылке «Продукты».
Фото диодов и выпрямителей
Диоды, выпрямители, транзисторы и полевые МОП-транзисторы Полный список
Мощные диоды и выпрямители в корпусе SMAF Общий выпрямительный диод Выпрямители с быстрым восстановлением Высокоэффективные выпрямители Выпрямители сверхбыстрого восстановления Ограничители переходного напряжения |
Барьерные выпрямители Schottey Переключающие диоды и стабилитроны Транзистор малой мощности P-канальные / N-канальные силовые полевые МОП-транзисторы |
О диодах и выпрямителях
Диодыимеют много типов: обычные выпрямительные диоды, сверхбыстрые выпрямительные диоды, диоды подавления переходных напряжений, переключающие диоды, высоковольтные диоды, диодный мостовой выпрямитель, поверхностные диоды с быстрым восстановлением для поверхностного монтажа, диоды Шоттки для поверхностного монтажа SMD, выпрямительные диоды с быстрым восстановлением , диоды Шоттки, двунаправленные триггерные диоды, стабилитроны, демпфирующие диоды, обычные диоды поверхностного монтажа SMT, сверхбыстрые диоды поверхностного монтажа SMT, корпусные диоды TO-220, демпфирующие диоды и т.
