Как выбрать подходящий диод для вашей схемы. На какие характеристики обратить внимание при подборе диода. Какие параметры диода наиболее важны для разных применений.
Прямое падение напряжения диода — ключевой параметр для учета
Прямое падение напряжения — это разница потенциалов на диоде при протекании через него прямого тока. Этот параметр крайне важен, так как влияет на КПД и нагрев диода. Чем меньше прямое падение напряжения, тем эффективнее работает диод.
На что обратить внимание при выборе диода по прямому падению напряжения:
- Для кремниевых диодов типичное значение составляет около 0.6-0.7 В
- Для диодов Шоттки — 0.2-0.4 В
- Чем меньше падение напряжения, тем лучше, но не в ущерб другим параметрам
- Падение напряжения зависит от тока и температуры
Максимальный прямой ток диода — на что обратить внимание
Максимальный прямой ток (IF) — это наибольший ток, который может длительно протекать через диод без его повреждения. Этот параметр критически важен при выборе диода для силовых применений.
Ключевые моменты по максимальному прямому току диода:
- Зависит от площади p-n перехода и условий охлаждения
- Для маломощных диодов может составлять единицы-десятки мА
- Для силовых диодов достигает сотен и даже тысяч ампер
- При выборе диода ток в схеме не должен превышать 70-80% от максимального
Максимальное обратное напряжение диода — важный параметр для надежности
Максимальное обратное напряжение (VR) — это наибольшее напряжение, которое можно приложить к диоду в обратном направлении без пробоя. Правильный выбор этого параметра критически важен для надежной работы схемы.
На что обратить внимание при выборе диода по обратному напряжению:
- Должно с запасом превышать максимальное обратное напряжение в схеме
- Типичные значения от десятков вольт до нескольких кВ
- Для повышения надежности выбирают диод с запасом 20-30%
- При импульсных нагрузках учитывают пиковое обратное напряжение
Максимальная рабочая частота диода — важно для высокочастотных схем
Максимальная рабочая частота (fM) — это наибольшая частота переменного сигнала, при которой диод сохраняет свои выпрямляющие свойства. Этот параметр критически важен для высокочастотных применений.
Ключевые моменты по максимальной частоте диода:
- Для выпрямительных диодов обычно не превышает нескольких кГц
- Диоды с точечным контактом могут работать на частотах выше 100 МГц
- Диоды Шоттки имеют высокое быстродействие — до единиц ГГц
- При выборе частота сигнала не должна превышать 70-80% от максимальной
Время обратного восстановления диода — ключевой параметр для импульсных схем
Время обратного восстановления (trr) — это время, необходимое диоду для перехода из проводящего состояния в непроводящее при смене полярности напряжения. Этот параметр критически важен для импульсных и высокочастотных схем.
На что обратить внимание при выборе диода по времени восстановления:
- Для обычных выпрямительных диодов составляет единицы мкс
- Для быстрых диодов может быть менее 100 нс
- Диоды Шоттки имеют самое малое время — единицы нс
- Чем меньше время восстановления, тем лучше для высокочастотных схем
Максимальная рассеиваемая мощность диода — важно для силовых применений
Максимальная рассеиваемая мощность (P) — это наибольшая мощность, которую диод может рассеять в виде тепла без повреждения. Этот параметр критически важен для силовых применений диодов.
Ключевые моменты по максимальной мощности диода:
- Зависит от конструкции и условий охлаждения диода
- Для маломощных диодов составляет десятки-сотни мВт
- Силовые диоды могут рассеивать десятки и сотни Вт
- При выборе мощность в схеме не должна превышать 70-80% от максимальной
Обратный ток утечки диода — важный параметр для маломощных схем
Обратный ток утечки (IR) — это небольшой ток, протекающий через диод при приложении обратного напряжения. Этот параметр важен для маломощных и прецизионных схем.
На что обратить внимание при выборе диода по обратному току:
- Для кремниевых диодов составляет единицы-десятки нА
- Для германиевых диодов может достигать единиц мкА
- Сильно зависит от температуры
- Чем меньше обратный ток, тем лучше для большинства применений
Температурный коэффициент напряжения диода — учитываем влияние температуры
Температурный коэффициент напряжения показывает, как изменяется прямое падение напряжения диода при изменении температуры. Этот параметр важен для схем, работающих в широком температурном диапазоне.
Ключевые моменты по температурному коэффициенту диода:
- Для кремниевых диодов составляет около -2 мВ/°C
- Для диодов Шоттки может достигать -4 мВ/°C
- Отрицательное значение означает уменьшение падения напряжения с ростом температуры
- Важно учитывать при разработке температурно-стабильных схем
Емкость p-n перехода диода — важно для высокочастотных применений
Емкость p-n перехода диода влияет на его быстродействие и высокочастотные свойства. Этот параметр критически важен для высокочастотных и импульсных схем.
На что обратить внимание при выборе диода по емкости перехода:
- Для обычных диодов составляет единицы-десятки пФ
- Диоды Шоттки имеют меньшую емкость — доли пФ
- Чем меньше емкость, тем выше предельная рабочая частота диода
- Важно учитывать при разработке высокочастотных схем
Корпус диода — выбираем оптимальный вариант для монтажа
Тип корпуса диода влияет на удобство монтажа, теплоотвод и другие эксплуатационные характеристики. Правильный выбор корпуса важен для надежной работы схемы.
Ключевые моменты по выбору корпуса диода:
- Для маломощных диодов часто используются корпуса DO-35, SOD-323
- Для силовых диодов применяют корпуса TO-220, D2PAK и др.
- SMD-корпуса удобны для автоматизированного монтажа
- Корпус должен обеспечивать достаточный теплоотвод
Стоимость диода — находим баланс цены и качества
Стоимость диода — важный фактор при выборе, особенно для массового производства. Нужно найти оптимальный баланс между ценой и характеристиками.
На что обратить внимание при выборе диода по стоимости:
- Более дешевые диоды могут иметь худшие параметры
- Брендовые диоды дороже, но надежнее
- Цена растет с увеличением мощности и быстродействия
- Важно оценивать общую стоимость владения, а не только закупочную цену
Надежность диода — выбираем проверенные решения
Надежность диода определяет срок его службы и стабильность параметров во времени. Этот фактор критически важен для ответственных применений.
Ключевые моменты по выбору надежного диода:
- Обращайте внимание на наличие сертификатов качества
- Изучайте отзывы других разработчиков
- Проводите собственные испытания на надежность
Доступность диода — обеспечиваем бесперебойность поставок
Доступность диода на рынке важна для обеспечения бесперебойности производства. Этот фактор особенно критичен для массового выпуска продукции.
На что обратить внимание при выборе диода по доступности:
- Выбирайте диоды, доступные у нескольких поставщиков
- Избегайте устаревших или снятых с производства моделей
- Учитывайте сроки поставки при выборе
- Рассмотрите возможность создания страхового запаса
Заключение: комплексный подход к выбору диода
Выбор оптимального диода для конкретного применения требует учета множества факторов. Важно найти баланс между электрическими характеристиками, надежностью, стоимостью и доступностью. Тщательный анализ всех рассмотренных параметров позволит подобрать диод, наилучшим образом отвечающий требованиям вашей схемы.
Помните, что правильный выбор диода — это искусство, требующее опыта и глубокого понимания особенностей конкретного применения. Не стесняйтесь консультироваться с производителями и экспериментировать с разными моделями для достижения оптимального результата.
Выбираем светодиоды по характеристикам LEDs
В силу своей «безбашенной» увлеченности, у меня часто интересуются, как правильно выбирать светодиоды? На какие характеристики обращать внимание? Дабы снять эти вопросы пришлось сесть и написать одну, но обстоятельную статью, в которой придется совместить две, так как они не разделимы. Приготовьтесь напрячь свои глаза и разобраться в вопросах: как выбрать светодиоды и на какие характеристики ледов обращать пристальное внимание.
Для тех, кому лень читать, в самом начале статьи даю Вам небольшой вывод. За более конкретными рекомендациями по выбору светодиодов исходя из его характеристик, все-таки стоит прочитать до конца…
1Цветовая температура: три оттенка белого – теплый, нейтральный и холодный. Выбирайте нейтральный. И света больше и глазу приятнее. Это сугубо личное мнение.
2Мощность светодиода – чем больше, тем лучше. Но для больших мощностей необходим большой радиатор. Для аналога 100 Вт лампы нужно от 12 до 14 Вт диодного света. Запитывать диоды только от драйверов. Не увеличивать без большой надобности ток на диоды. Максимальная эффективность будет только от рабочего значения.
3Световой поток. Выбирайте по этому параметру с поправкой на нагрев кристалла и недостоверную информацию производителя.
4Угол рассеивания. По этому параметру можно определить как будет падать свет на освещаемую поверхность.
5И самое главное, не покупайте дешевые диоды. Просто возьмите за правило! Меньше будет разочарований от малого количества света, плохой освещенности и быстрой деградации.
Перед покупкой чипов стоит четко представлять на что Вы рассчитываете. Какой результат хотите получить. Если у Вас появилось непреодолимое желание поменять освещение в жилых комнатах, то стоит обратить внимание на сверхяркие светодиоды. При «хотелках» осветить аквариум или коридор – достаточно приобрести маломощные диоды. Все зависит от количества LED, которые будут использоваться. )))))) прочитал про «осветить аквариум или коридор»))) странное придумал сочетание)))) Ну да ладно, повеселился хоть.
В таблице я свел данные по видам, с желаемым местом применения
| Индикаторные, Пиранья | SMD, COB, мощные 1,3, 5 Вт | Filament | |
| Применение | Индикация, эл.табло, автомобили | Местное и общее освещение | Местное и общее освещение |
Filament светодиоды и индикаторные нет смысла рассматривать, т.к. я еще не видел отдельно в продаже филаментных отрезков, а индикаторные типа 3 мм и т.п. для меня вообще не представляют никакого интереса и куда их можно использовать я уже не представляю. Мир светодиодов настолько обширен, что от них я отказался.
Перед походом в магазин проштудируйте литературу, datasheet по различным видам. Основные характеристики, на которые следует обращать внимание – цвет, мощность, рабочий ток и световые данные.
Цветовая температура светодиодов
Все диоды подразделяются по длине волны излучаемого света. Длина волны ( а следовательно и цвет ) зависит от материалов, используемых во время производства светодиодов.
На 2015 год можно твердо утверждать о том, что мы можем получить абсолютное большинство цветов, не считая инфракрасного излучения и ультрафиолетового. Но нас все-таки интересуют диоды с белым свечением. Мы же собираемся делать устройства для освещения чего-либо? Более подробное описание о цветовых температурах и получении цветных диодов напишу позже.
Сильно не вдаваясь в дебри опишу, каким образом получают белый цвет. Так скажем, для «чайников»). Ни в коем случае не хотел никого обидеть).
Первый способ — белый цвет получают нанесением желтого люминофора на синие светодиоды (иногда ультрафиолетовые). За счет люминофора происходит «чудесное преобразование» синего цвета в белый. В этом случае начальная мощность чипов уменьшается.
Второй – получение белого за счет смешения красного, зеленого и синего цветов. В нашем случае при использовании RGB метода для белого используют излучения красного, синего и зеленого светодиодов.
Белые диоды разделяют на оттенки: теплые, нейтральные и холодные.
Каждый из них имеет свою цветовую температуру: теплые — 2600-3700 К, нейтральные 3700-5000 К, 5000-10000 К. Ниже я приведу графическую картинку, в которой наглядно показано, какой цвет соответствует той или иной температуре.
Опираясь на эту характеристику при выборе светодиодов мы можем получить первое представление того, КАК будет светить наш диод. На фото можно воочию увидеть какой цвет излучает каждый из оттенков.
Хочется сразу предупредить тех, кто любит (привык) к цвету ламп накаливания. Используя теплые оттенки белого (вспомнился фильм про 50 оттенков серого))) стоит быть готовым к тому, что эффективность диода будет пропорционально снижаться с увеличением теплоты. По-русски, чем желтее цвет, тем меньше эффективность при одинаковых мощностях светодиодов. Т.е. если Вы возьмете 3 светодиода одинаковой мощности но трех оттенков, то наибольшее количество света будет от холодного, и далее по убыванию – нейтральный и теплый белый.
Такое утверждение справедливое.
Я провел не один эксперимент, собрал не один источник света. И при одинаковых характеристиках светодиодов чипы с более холодными оттенками на много эффективнее. И не смотря на то, что в помещениях негласно принято устанавливать лампы с теплым светом, а на улицах более холодного цвета я весь свой дом «утыкал чисто белыми» источниками света. Эффективность больше и никакого дискомфорта. Поэтому, опережая вопрос: какого свечения лампы вы посоветуете в квартиру? Отвечу. Мое, сугубо личное мнение – только нейтрально белые.
Мощность – одна из главных характеристик светодиода
На сегодняшний день мощность светодиодов просто ошеломляюща. От нескольких милливатт до сотен ватт. В нашем случае для общего освещения будут самыми оптимальными диоды мощностью 1, 3, 5 Вт. В некоторых случаях не плохо применять 10 Вт матрицы. В гараже я сделал освещение именно на 10 Вт. Их и потребовалось не много и света достаточно для ремонта.
Мы остановимся на 1, 3 Вт диодах, т.к. именно эти типы наиболее распространены в лампах и светильниках.
Да и в домашних условиях их легко монтировать. Не смотря на то, что много производителей используют SMD диоды 5050, 3528 и т.п. их паять достаточно сложно и «неприятно», поэтому опущу рассказ о них. Но принцип остается один – ВЫБИРАЕМ диоды по мощности. Чем больше мощность, тем ярче мы получим свет.
Но все не так гладко. Большая мощность дает большой нагрев. И в этом случае стоит четко представлять о том, что для долгой жизни диода необходим хороший теплоотвод, радиатор. 5 Вт светодиод в единичном экземпляре не требует большого охлаждения. Но если Вы решитесь собрать светильник на 5-10 штуках, то радиатор будет весомый. И об эстетике даже не стоит говорить.
Но вернемся к нашим «баранам»… 1Вт светодиоды выпускают на номинальный ток 350 мА, а 3 Вт на 700 мА. Под них уже выпускают готовые драйверы. Запитывать светодиоды необходимо только от драйверов. Они постоянно держут заданное значение тока. А так как диоды очень чутко относятся именно к амперам, то важно питать их постоянным током, чего мы можем добиться именно драйверами, а не блоками питания от мобильников, компьютеров и т.
п.
Количество диодов стоит выбирать из расчета, что аналог 100 Вт лампы накаливания – от 12 до 14 Вт диодного света. В этом случае нам понадобится 12 одноваттников и драйвер под эти диоды на 350 мА. Я не хочу вдаваться в расчеты как подбирать драйверы. Кому интересно, задайте вопрос, я посчитаю. Ну или когда-нибудь напишу отдельный опус).
Скажу еще одно: деление по ваттам условное. Во всех характеристиках светодиодов есть две величины – рабочий и максимальный ток. Допустим в одноваттниках он составляет 350 и 700 мА. Казалось бы, «сейчас как дам этому диоду на полную и он как засветит!». Но нет. Согласно зависимости освещенности от тока все светодиоды показывают одну диаграмму – чем больше ток от рабочего, тем больше падает сила света. Поэтому я никогда «не разгоняю» свои кристаллы. А питаю их только тем, на что они рассчитаны.
Световой поток – еще одна немаловажная характеристика светодиодов
Эта характеристика измеряется в люменах. Обращая внимание на нее мы можем получить более-менее правдивое понимание того, сколько света мы получим от источника.
Это достаточно «размытая» характеристика, т.к. световой поток зависит от многих факторов. И если в описании к светодиоду будет указано, что он выдает 100 люмен, то это не факт. Правильное определение истинного значения состоит не в производственных данных, а в экспериментальных. Посмотрим одну из методик.
Возьмем три светодиода одинаковой мощности и светового потока ( по datasheet ) при 350 мА – 120 люмен. При питании диодов от драйвера 350 мА в течении 1 мин., не превышая температуру кристалла получили следующие данные. Причем светодиод №3 выдает 120 люмен при токе всего в 300 мА. Т.е. делаем вывод, что данные по паспорту не всегда правильные. Выбирайте диоды с условием того, что истинное значение люменов будет на 10-15 процентов меньше. Тогда в конечном итоге не разочаруетесь, а в случае как с 3 диодом еще и порадуетесь.
Еще одна неприятная новость. С увеличением температуры кристалла падает световой поток. Эта характеристика ВСЕГДА указывается в данных, в виде графика. Не ленитесь и смотрите.
Как правило, при рабочей температуре кристалла в 85 градусов у большинства LEDs световой поток уменьшается на 12 процентов.
| 1 | 2 | 3 | |
| По datasheet | 120 | 120 | 120 |
| Температура кристалла | 25 | 25 | 25 |
| Время свечения | мин | мин | Мин |
| Истинное знач | 120 | 115 | 148 |
Угол рассеивания
Ну последнее, на что стоит обратить внимание – угол рассеивания. Большинство диодов выпускается с углом рассеивания в 120 градусов. Но это не конечная цифра. Разброс углов начинается от 15 и заканчивается 360 градусами ( к примеру филаментные ). Здесь Вам стоит определиться опять же, что хотите получить. Узконаправленный свет или рассеянный по всей комнате. Для комнаты подойдет и 120 градусов, но лучше применить линзы, чтобы увеличить угол. Для узконаправленного луча с лихвой хватит диодов с рассеивание в 40 градусов.
Есть еще несколько характеристик светодиодов. Но они более интересны для промышленного производства. А нам, простым обывателям, с лихвой хватает этих.
Я могу понять, что для кого-то эту информацию тяжело понять, но это только первое время. Если Вы один раз разберетесь, то в дальнейшем никаких трудностей правильно выбрать светодиод под свои нужды не составит труда. Во всяком случае я уже не «болею» муками подбора.
Проверка и подбор диодов
Если ВУ не снимают с тепловоза, то проверку диодов можно выполнить с помощью прибора, схема которого показана на рис. 38. Прибор содержит двухпозиционный переключатель П1, трехпозиционный — П2, миллиамперметр со шкалой 0-10 мА, вольтметр со шкалой 0-150 В, кнопку К, сигнальную лампу Л и три резистора. Кнопку, сигнальную лампу и переключатель П2 используют при проверке тиристоров.
Для проверки диода на пробой переключатель П1 устанавливают в положение 1, соединяют прибор с источником постоянного напряжения, и подключают последовательно щуп прибора XI к катодам, а щуп Х2 к анодам диодов (на рис.
Рис. 38. Схема прибора для проверки диодов и тиристоров ние, по величине близкое к напряжению источника питания прибора. Есци же диод пробит и потерял полупроводящие свойства, вольтметр покажет напряжение, близкое к нулю.
Обычно бывает пробит один из двух соединенных последовательно диодов. В случае одновременного пробоя двух таких диодов вольтметр будет показывать напряжение, близкое к нулю, при проверке любого диода данного плеча.
Пусть, например, пробиты диоды ДЗ и Д4 (см. рис. 38). В этом случае при проверке на пробой диода Д1 ток от щупа XI к щупу Х2 будет протекать по цепи: XI, диоды ДЗ, Д4 (они потеряли полупрозо-дящие свойства), диод Д2, Х2. Цепи протекания тока от XI к Х2 при проверке диодов Д2, Д5, Д6 будут аналогичными, и, следовательно, при подключении щупов к любому диоду стрелка вольтметра будет устанавливаться в одно и то же положение, создавая впечатление, что все диоды данного плеча пробиты.
Для проверки целостности внутренней цепи переключатель Ш устанавливают в положение 2 и подключают поочередно щуп XI к аноду, а Х2 — к катоду диодов (это подключение показано на рис. 38 штриховыми линиями). При подключении щупов к исправному диоду вольтметр покажет напряжение, близкое к нулю (** Г,0-1,5 В), а миллиамперметр — ток около 10 мА. Если внутри диода имеется обрыв, вольтметр покажет напряжение, близкое по величине напряжению источника питания. Миллиамперметр покажет отсутствие тока.
Измерение обратного тока диодов производят, установив переключатель П1 в положение 2 и подключая щупы XI и Х2 последовательно к каждому диоду так, как показано на рис. 38 сплошными линиями. При такой схеме миллиамперметр измеряет обратный ток не одного диода, к которому подключены щупы, а суммарный обратный ток диодов плеча, за исключением одного диода, включенного последовательно с проверяемым (см.
Если у двух соединенных последовательно диодов один исправен, а у другого обратный ток превышает допустимое значение, то неисправный диод будет найден при подключении к нему щупов прибора. Проверка усложняется в том случае, когда у обоих диодов, соединенных последовательно, обратный ток превышает норму. Эту пару диодов можно найти только после отключения от общей шины гибких выводов девяти диодов данного плеча.
На ТР-3 перечисленные проверки диодов выполняют после разборки ВУ с помощью импульсной высоковольтной установки УПУ-1М. Проверку диодов на пробой и измерение обратного тока производят, подавая в обратном направлении на каждый в отдельности диод напряжение, соответствующее классу диода, т. е. для 8-го класса -800 В, 9-го класса — 900 В и т. д. Так как обратный ток измеряется для каждого диода отдельно, то он не должен превышать 0,1 мА.
Вместо неисправных диодов устанавливают диоды такого же типа, класса и той же градации по прямому падению напряжения. Прямое падение напряжения — это мгновенное значение напряжения на диоде при протекании через него прямого тока (от анода к катоду).
Если включить параллельно диоды с разными прямыми падениями напряжения, то по ним будут протекать неодинаковые токи. По диодам с меньшим прямым падением напряжения будут протекать токи большего значения, что может привести к их перегреву и выходу из строя. Для предотвращения этого в одно плечо ВУ разрешается устанавливать диоды, у которых разница между прямыми падениями напряжения не превышает 0,02 В. Тип диода, его класс и прямое падение напряжения указаны на этикетке, установленной на гибком выводе.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Каковы характерные неисправности ВУ?
2. Какие проверки ВУ выполняют на ТО-3?
3. Какие проверки ВУ выполняют на ТР-1 и ТР-2?
4. Как очищают детали ВУ после разборки?
5. Как восстанавливают изоляцию шпилек блоков диодов?
6.
Как устанавливают диод в охладитель?
7. Как проверяют и испытывают ВУ после ремонта?
9. Как проверяют пчелы на пробой и на отсутствие обрыва внутренней цепи?
9. Как измеряют обратный ток диода?
⇐Проверки и испытания ВУ после ремонта | Ремонт электрооборудования тепловозов | Контакторы⇒
15 ключевых элементов выбора диода
Всем привет, я Роуз. Добро пожаловать обратно в новый пост сегодня. Диоды являются одним из наиболее распространенных компонентов в наших печатных платах. Итак, какие факторы следует учитывать при выборе моделей?
1. Падение давления прямой проводимости
Падение напряжения: Падение напряжения , или для краткости падение напряжения, представляет собой изменение потенциала диода (потенциала) относительно той же опорной точки после прохождения тока через диод. нагрузка.
Падение напряжения при включении: Когда диод начинает включаться, это напряжение является согласующим напряжением.
Прямые характеристики: Когда прямое напряжение подается на диод , прямое напряжение очень низкое в начале прямой характеристики, а прямой ток почти равен нулю, поскольку прямого напряжения недостаточно для преодоления блокировки влияние электрического поля в PN-переходе. Диод проводит вперед, когда прямое напряжение достаточно велико, чтобы преодолеть электрическое поле PN-перехода, и ток быстро растет с ростом напряжения.
Обратные характеристики: Ток через диод представляет собой обратный ток, создаваемый дрейфующим движением неосновных носителей, когда приложенное обратное напряжение не превышает заданного диапазона. Диод находится в выключенном состоянии, так как обратный ток минимален. Диод реверсирует пробой после того, как обратное напряжение возрастает до определенного уровня.
Связь между током проводимости и прямым падением напряжения проводимости . Диод может включаться только тогда, когда прямое напряжение превышает определенный уровень (известный как «пороговое напряжение»; германиевая лампа составляет около 0,2 В, а кремниевая — около 0,6 В).
Однако является ли падение напряжения проводимости диода постоянным? Какую связь он имеет с током прямой диффузии? Диод SM360A 9 шт.0005 проводимость ток и проводимость при комнатной температуре, измеренные тестовой схемой, изображенной на рисунке 1 ниже. Тест зависимости падения напряжения может дать зависимость кривой, показанную на рисунке 2: плавающая разность напряжений составляет 0,2 В, а прямое падение напряжения проводимости пропорционально току проводимости. Хотя разница напряжения между током проводимости легкой нагрузки и номинальным током проводимости составляет всего 0,2 В, она влияет не только на КПД, но и на нагрев силового диода, поэтому старайтесь выбирать падение напряжения проводимости, если позволяют ценовые условия. . Диод с крошечным номинальным рабочим током, вдвое превышающим реальный ток.
Испытательная схема падения напряжения проводимости диода
Связь между падением напряжения и током в открытом состоянии
Влияние высоких и низких температур на электронные компоненты является основным препятствием для стабильной работы продукта функционирование в нашем процессе разработки продукта.
Диод не является исключением из-за того, что температура окружающей среды оказывает значительное влияние на большинство электрических компонентов. Кривая зависимости измеренного листа данных 1 SM360A и рисунка 3 может быть известна в условиях высокой и низкой температуры: падение напряжения проводимости диода. Температура окружающей среды находится в обратной зависимости от него. Хотя падение напряжения проводимости максимально при -45°C, оно не влияет на стабильность диода; тем не менее, когда температура окружающей среды составляет 75°C, а температура корпуса превышает 125°C, указанные в техпаспорте, номинал диода должен быть снижен для работы при 75°C. Одна из причин, по которой импульсный источник питания должен быть снижен для работы в заданной точке высокой температуры, заключается в этом.
Тест Данные о потоке напряжения проводимости и ток проводимости
Взаимосвязь между падением давления проводимости и температурой окружающей среды
.
значение тока, оцененное по повышению рабочей температуры при длительной работе диода, называется номинальным током IF. Текущее значение ПЧ диода выпрямителя максимальной мощности может достигать 1000А.
Его значение связано с площадью PN-перехода и внешними обстоятельствами рассеяния тепла, и оно относится к самому высокому значению прямого среднего тока, через который диод может непрерывно проходить в течение длительного периода времени. Потому что ток, проходящий через трубку, нагревает матрицу, что повышает температуру. Кристалл перегреется и выйдет из строя, если температура превысит допустимый предел (примерно 141 для кремниевых трубок и около 90 для германиевых). Поэтому во время использования не превышайте максимальное значение выпрямленного тока диода при указанных условиях рассеивания тепла. Вездесущие германиевые диоды IN4001-4007, например, имеют номинальный прямой рабочий ток 1А.
3. Максимальный средний выпрямленный ток Io
Максимальный средний выпрямленный ток IO: Максимальное значение среднего выпрямленного тока, протекающего через сопротивление нагрузки в цепи однополупериодного выпрямителя.
При преобразовании дизайна это критическое значение.
4. Максимальный импульсный ток IFSM
В ходе операции возникает чрезмерный ток пересылки. Это мгновенный ток, а не постоянный ток. Это значительная сумма денег.
5. Максимальное обратное пиковое напряжение VRM
Даже при отсутствии обратного тока диод рано или поздно пробьется, если обратное напряжение будет многократно увеличиваться. Обратное напряжение, которое может быть приложено, представляет собой серию прямых и обратных напряжений, которые прикладывают многократно. Максимальное значение напряжения переменного тока является определенным критическим фактором, поскольку оно приложено к выпрямителю. Максимальное обратное пиковое напряжение, или VRM, является самым высоким обратным напряжением, которое может быть приложено, не вызывая пробоя. Максимальное доступное в настоящее время значение VRM составляет несколько тысяч вольт.
6. Максимальное обратное напряжение VR
Наибольшее обратное пиковое напряжение, указанное выше, представляет собой многократно прикладываемое пиковое напряжение, а VR представляет собой величину непрерывного приложения постоянного напряжения.
Максимальное обратное напряжение постоянного тока имеет решающее значение для определения допустимого значения и верхнего предела постоянного тока.
7. Максимальная рабочая частота fM
Когда рабочая частота PN перехода превышает определенное значение, его однонаправленная проводимость ухудшается из-за наличия емкости перехода. fM диода с точечным контактом выше, более 100 МГц; FM 9Выпрямительный диод 0005 ниже, как правило, не превышающий несколько тысяч Гц.
8. Время обратного восстановления Trr
Оптимальным условием для работы диода является мгновенное выключение тока при смене прямого напряжения на обратное. На самом деле, обычно есть некоторое время задержки. Время обратного восстановления — это величина, определяющая текущую задержку отключения.
9. Максимальная мощность P
Диод поглощает тепло и нагревается, когда через него проходит ток. Максимальная мощность P является наивысшим значением мощности.
В частности, протекающий ток умножает напряжение на нагрузочном диоде. Для диодов Зенера и переменного сопротивления этот предельный параметр особенно важен.
10. Обратный ток утечки насыщения IR
Когда на диод подается обратное напряжение, ток, протекающий через него, называется обратным током. Ток пропорционален температуре и полупроводниковый материал . ИК кремниевой трубки составляет нА (10-9А) при температуре окружающей среды, тогда как ИК германиевой трубки составляет мА. (10-6А).
11. Снижение номинальных характеристик (снижение номинальных характеристик по температуре перехода)
Снижение номинальных характеристик может помочь продлить срок службы изделия и повысить его надежность. Ниже приведены данные о наименьшем снижении номинальных значений температуры перехода для труб с различной номинальной температурой перехода, основанные на идее о том, что температура снижается на 10°C, а срок службы удваивается.
| Table 1 Diode Derating | ||||
| Rated valueTjM | 125℃ | 150℃ | 175℃ | 200℃ |
| TjM that can be used after derating | 110℃ | 135℃ | 160℃ | 185℃ |
12. Правила техники безопасности
Силовое устройство должно быть ключевым фактором на этапе выбора, а также если устройство прошло сертификацию безопасности. UL (Северная Америка), CSA (Канада), TUV (Германия), VDE и другие типы сертификации безопасности обычно признаются во многих странах.
13. Надежность конструкции
Правильно подобрать устройство и конструкцию схемы, механическую конструкцию и тепловую конструкцию, которая его окружает, чтобы управлять условиями работы устройства во всей машине, избегать различных несоответствующих нагрузок или операций, ведущих к разрушению устройства, и максимизировать присущую устройству надежность.
14. Конструкция с допуском
Допустимый диапазон характеристик устройства (включая производственный допуск, температурный дрейф и дрейф времени) должен быть смягчен при разработке одной платы, чтобы гарантировать, что отдельная плата может нормально функционировать при изменении параметров устройства. в заданном диапазоне.
15. Запрещение дополнительной упаковки
Использование аксиально вставленной диодной упаковки запрещено, как и использование диода с открытым спаем.
Метод диффузии пластин OPEN JUNCTION известен как O/J. Затем пластина разделяется на кристаллические зерна после ее диффузии. Края кристаллических зерен зазубрены, электрические характеристики ненадежны. Края должны быть промыты смешанной кислотой (основной компонент – плавиковая кислота), затем завернуты в силикагель и инкапсулированы молдингом; однако надежность оставляет желать лучшего.
Детали для пассивации стекла, или сокращенно GPP, — это общее название устройств пассивации стекла.
Этот продукт основан на существующем стандарте кремниевый выпрямитель диффузор диффузоры, которые прожигают слой стекла вокруг P/N перехода разделенного кристалла. Стекло и монокристаллический кремний обладают прочными связующими свойствами, что позволяет оптимально изолировать P/N-переход от внешней среды, повышая стабильность и надежность устройства.
Теплоотдача O/J не так хороша, как у GPP, и они имеют принципиально разные базовые структуры: протравленные чипы O/J должны быть спаяны с медными листами и обернуты силикагелем. Мост выпрямителя микросхемы GPP имеет большую внутреннюю структуру, чем GPP. Он приваривается непосредственно к медному штуцеру выпрямительного моста, исключая этапы травления и нанесения силикагеля. Внутренняя структура чипа намного меньше, чем у чипов O/J. Это приводит к интуитивным и привычным заблуждениям.
Всесторонняя оценка чипа GPP и чипа OJ:
1. Чип GPP завершает пассивацию стекла на стадии подложки и может выполнять тестирование зонда VR, тогда как чип OJ может тестировать VR только после сборки продукта.
2. ВРМ – чип GPP на 1000 В, рифленый и пассивированный с поверхности П+, меза имеет структуру с отрицательным скосом (напряженность электрического поля на поверхности выше, чем в теле), тогда как нарезка чипа OJ не имеет скос
3. В отличие от чипа GPRC, который применяет стеклянную пассивацию ко всей секции, чип GPP распределяет стеклянную пассивацию в области pn-перехода, в то время как чип OJ применяет защиту из силиконового каучука ко всей секции.
4. Механическая резка оставляет на чипе GPP слой повреждений, тогда как химическое травление может стереть слой повреждений на чипе OJ.
5. Чип GPP пассивирован уникальным высокотемпературным слоем расплавленного неорганического стекла, который улучшает стабильность Tjm и HTIR по сравнению с продуктами OJ, защищенными силиконом.
6. Миниатюризация, тонкость и упаковка LLP идеально подходят для чипов GPP, тогда как упаковка с выводом идеальна для чипов OJ.
Различие в производственном процессе:
(1) Процессы пайки, травления, пассивации, отбеливания, отверждения и запекания необходимы для чипа OJ, а его электрические свойства (обратное напряжение) тесно связаны с процессы упаковки и травления.
Вставная упаковка является наиболее распространенным типом упаковки.
(2) Кроме того, процесс производства чипов на GPP включает травление и пассивацию. Чип напрямую определяет его электрические свойства, а тип заплаты является наиболее частой формой уплотнения. Напряжение
. Какие параметры необходимо учитывать при выборе диода ESD?
\$\начало группы\$
Я хотел бы знать, какие характеристики мне нужно проверить в техническом описании диода ESD при выборе диода для защиты от электростатического разряда для высокоскоростных интерфейсов, таких как Ethernet или USB.
Буду очень признателен, если кто-нибудь поделится своим опытом и примером. Я ищу лучшие практики.
Кроме того, я работаю над автомобильной и коммерческой продукцией.
- напряжение
- резисторы
- диоды
- силовая электроника
- ПАЗ
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Под диодом ESD, как я понимаю, вы имеете в виду диод подавления переходного напряжения (TVS).
..
В частности, «начальные» характеристики TVS:
(1) выводятся из требований стандарта, которому вы пытаетесь соответствовать. Скорее всего, это будет (а) стандарт интерфейса для Ethernet/USB, но может быть (б) стандарт компании или (в) требование, которое вы установили для себя.
Обычно (c) основан на примерах или передовой практике, показанных в (a) или (b).
Включено (2), для стандартизированного интерфейса, такого как Ethernet или USB, берется из требований этого стандарта. Для вашей собственной схемы это должно быть получено из характеристик этой схемы.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
- Решите , почему вы хотите использовать защиту от электростатического разряда (предполагается, что это TVS)
- Выясните, какое напряжение могут выдержать ваши потенциальные жертвы
- Решите, с какой спецификацией ESD вы работаете (возможно, EN 61000-4-2)
- Выберите TVS-диод, который может «защищать», не нарушая нормальной работы схемы
- Исследование эквивалентной схемы генератора электростатического разряда в EN 61000-4-2 спец.
- Используйте симулятор и смоделируйте вместе генератор, кабель и TVS
- Проверить пиковое напряжение на порту жертвы
- Повторяйте проект, пока не убедитесь, что схема защищает
- Убедитесь, что номинальная пиковая мощность TVS не превышается
- При необходимости выберите другой TVS
- Параллельные диоды TVS при необходимости
- Провести тестирование в реальном мире
- Вернитесь и переосмыслите, если у вас есть неудачи
- Генератор электростатического разряда Simple Spice EN 6100-4-2
\$\конечная группа\$
2
\$\начало группы\$
Если это может помочь, у вас есть довольно исчерпывающий AN с подробным описанием перенапряжений и опасностей (включая электростатический разряд), но сфокусированный на автомобилестроении здесь:
AN2689: Защита автомобильной электроники от электрических опасностей, рекомендации по проектированию и выбору компонентов
Относительно скорости передачи данных , как объяснили другие участники, вы должны обратить внимание на паразитную емкость линии диода защиты от электростатического разряда.
