Высоковольтные диоды: характеристики, типы и применение в современной электронике

Что такое высоковольтные диоды. Какие бывают типы высоковольтных диодов. Как работают высоковольтные диоды. Где применяются высоковольтные диоды. Каковы преимущества использования высоковольтных диодов.

Что такое высоковольтные диоды и их основные характеристики

Высоковольтные диоды — это специализированные полупроводниковые приборы, предназначенные для работы при высоких напряжениях, как правило, свыше 1000 В. Их ключевые характеристики включают:

  • Высокое обратное напряжение пробоя (от 1 кВ до 30 кВ и выше)
  • Низкий обратный ток утечки
  • Быстрое время восстановления
  • Высокая надежность и стойкость к перегрузкам
  • Специальная конструкция для эффективного отвода тепла

Главное отличие высоковольтных диодов от обычных заключается в особой структуре p-n перехода и использовании специальных материалов, позволяющих выдерживать высокие напряжения без пробоя.

Основные типы высоковольтных диодов

Существует несколько основных типов высоковольтных диодов, каждый из которых оптимизирован для определенных применений:


1. Лавинные диоды

Лавинные диоды способны работать в режиме лавинного пробоя без разрушения. Как это происходит?

  • При достижении напряжения лавинного пробоя резко возрастает ток через диод
  • Диод поглощает избыточную энергию без повреждения структуры
  • После снижения напряжения диод восстанавливает свои свойства

Лавинные диоды применяются для защиты от перенапряжений и стабилизации напряжения в высоковольтных цепях.

2. Диоды для подавления переходных напряжений (TVS)

TVS диоды предназначены для защиты электронных устройств от кратковременных бросков напряжения. Их особенности:

  • Очень быстрое время срабатывания (менее 1 нс)
  • Способность поглощать большую импульсную мощность
  • Низкая собственная емкость

TVS диоды широко применяются в источниках питания, телекоммуникационном оборудовании и автомобильной электронике для защиты от электростатических разрядов и индуктивных выбросов.

3. Высоковольтные выпрямительные диоды

Эти диоды используются для выпрямления переменного тока в высоковольтных источниках питания. Их характеристики:


  • Высокое обратное напряжение (до 30 кВ и выше)
  • Способность выдерживать большие прямые токи
  • Низкое прямое падение напряжения

Высоковольтные выпрямительные диоды применяются в промышленных источниках питания, рентгеновских аппаратах, лазерных системах.

Принцип работы высоковольтных диодов

Как работают высоковольтные диоды? Их функционирование основано на особой структуре p-n перехода:

  • Широкая область обеднения для выдерживания высоких напряжений
  • Специальное профилирование концентрации примесей
  • Использование высокоомного полупроводникового материала

При подаче прямого напряжения диод проводит ток. В обратном направлении ток практически отсутствует до достижения напряжения пробоя. Высоковольтные диоды оптимизированы для работы при высоких обратных напряжениях без пробоя.

Применение высоковольтных диодов в современной электронике

Где используются высоковольтные диоды? Их применение очень широко:

  • Источники питания для промышленного оборудования
  • Системы электропитания электронно-лучевых трубок
  • Рентгеновские аппараты и медицинское оборудование
  • Лазерные системы
  • Высоковольтные преобразователи для электромобилей
  • Системы электростатической очистки воздуха
  • Импульсные модуляторы в радиолокационных системах

Высоковольтные диоды незаменимы везде, где требуется работа с высокими напряжениями при сохранении надежности и эффективности.


Преимущества использования высоковольтных диодов

Какие преимущества дает применение высоковольтных диодов?

  • Возможность работы при очень высоких напряжениях (до десятков киловольт)
  • Высокая надежность и долговечность
  • Защита оборудования от перенапряжений
  • Эффективное выпрямление высоких напряжений
  • Малые обратные токи утечки
  • Быстродействие (для некоторых типов)

Эти преимущества делают высоковольтные диоды незаменимыми компонентами во многих областях современной электроники и энергетики.

Особенности конструкции высоковольтных диодов

Конструкция высоковольтных диодов имеет ряд особенностей, обеспечивающих их уникальные свойства:

  • Специальная форма p-n перехода для равномерного распределения электрического поля
  • Использование высокоомного полупроводникового материала
  • Применение пассивации поверхности для снижения поверхностных токов утечки
  • Особая форма корпуса для увеличения длины пути утечки по поверхности
  • Заполнение корпуса специальным компаундом для улучшения изоляции

Эти конструктивные решения позволяют высоковольтным диодам выдерживать экстремальные электрические нагрузки без потери работоспособности.


Тенденции развития технологии высоковольтных диодов

Каковы современные тенденции в развитии высоковольтных диодов? Основные направления включают:

  • Увеличение максимального рабочего напряжения
  • Снижение обратных токов утечки
  • Уменьшение времени восстановления
  • Повышение стойкости к радиации для применения в космической технике
  • Разработка новых конструкций корпусов для улучшения теплоотвода
  • Использование новых полупроводниковых материалов (карбид кремния, нитрид галлия)

Эти инновации позволяют создавать все более совершенные высоковольтные диоды для решения новых технических задач.

Выбор высоковольтных диодов для конкретных применений

Как правильно выбрать высоковольтный диод для конкретного применения? Необходимо учитывать следующие параметры:

  • Максимальное обратное напряжение
  • Максимальный прямой ток
  • Время восстановления
  • Максимальная рассеиваемая мощность
  • Рабочая температура
  • Корпус и способ монтажа

Правильный выбор высоковольтного диода обеспечит надежную и эффективную работу устройства в целом.


Высоковольтные диоды играют ключевую роль во многих областях современной электроники и энергетики. Их уникальные свойства позволяют решать сложные технические задачи, связанные с работой при высоких напряжениях. Постоянное совершенствование технологии производства высоковольтных диодов открывает новые возможности для их применения в передовых разработках.


Трион — Контроль над безопасностью

Категории

 

Производители

— Выберите — ACCORDTECArecont VisionAxisCAMECommaxDigital DuplexDIGIVIDOORHANEWCLIDEXPERTGERMIKOMHIKVISIONInfinityINFINITYiTech J2000-LightKT&CLiteViewMICRODIGITALNeoVizusNiceNotedoPanasonicPandaPERCoQcamREDLINERViSamsungSARMATTSatvisionSimpleIPSmartecSOLLOVOLTAWAPA BLИволга Шорох

 

Информация

 

220.00 р.

ОСМ537РУ9А, (1990-97г)

636.
50 р.

РОП-5/30

81.00 р.

2SD2088

72.00 р.

IRF3205ZSPBF, Nкан 55В 110А D2Pak

2,100. 00 р.

JSB-V06M Видеопанель вызывная монохромная

180.00 р.

2SK3114

868.57 р.

TTP111VPD-RJ45 Приемопередатчик

8. 00 р.

ECAP (К50-35), 4.7 мкФ, 100 В, 105°C, 5×11, B41828A9475M007, Конденсатор электролитический алюминиевый

69.00 р.

CS5340 TSSOP

10,949.20 р.

LBC3200/00 Громкоговоритель колонного типа, 30 Вт

10. 00 р.

Кер.ЧИП конд. 0.047мкФ X7R 250В10% 1206(47нф), GRM31CR72E473K

5.80 р.

К10-17Б имп. 3900пФ X7R,10%,0805, Конденсатор керамический выводной

13,750.00 р.

SKAT-UPS 1000 Источник бесперебойного питания

288,278. 00 р.

SecurOS DVR Professional 20/500 Видеосервер цифровой 20 канальный

45.00 р.

К511ИЕ1, (Н157) (1990-97г)

Новые высоковольтные диоды 30кВ от Dean Technology Inc.

Новые высоковольтные диоды 30кВ от Dean Technology Inc. | BETRONIK

Компания Dean Technology Inc. сообщила о добавлении новых высоковольтных диодов с обратным напряжением 30кВ в серии UX и CL03. С 22 марта доступны к заказу высоковольтные диоды UX-F30B и CL03-30.

Описание:
Высокое напряжение, малое время восстановления, средний ток
Пластиковый корпус, параметр материала ANSI/UL94 V-0

Электрические параметры (температура окружающей среды 25оС, если не указано иное)

ПараметрУсловияОбозначениеCL03-30UX-F30B

Максимальное повторяющееся пиковое обратное напряжение

VRRM30000 В30000 В

Максимальный действующий прямой ток

TA = 55°CIFAVM120 мА100 мА

Максимальное прямое падение напряжения

IF = 100мАVF29 В35 В

Максимальный обратный ток

VR = VRRMIR2 мкА0,5 мкА

Максимальное время обратного восстановления

IF = 100мA; IR = 200мA; Irr = 50мATRR100 нс50 нс

Типовая емкость p-n-перехода

f =1MГц, Vr = 0 ВCJ5,5 пФ1,9 пФ

Максимальный диапазон импульсного тока

8,3 мс, половина периодаIFSM20 Amps20 Amps

Максимальная температура p-n-перехода

TJ125°C150°C

Диапазон температуры хранения

TSTG-55°C до +150°C-55°C до +150°C

Конструктивные параметры

CL03-30 (рис. 1)UX-F30B (рис.2)
Мин.Макс.Мин.Макс.
дюймымм.дюймымм.дюймымм.дюймымм.
Длина корпусаL0,8722,10,8722,09
Диаметр корпусаD0,307,60,307,62
Длина выводовl0,9423,90,8722,09
Диаметр выводовd0,0501,270,0471,19

Рис.1 Диод CL03-30

Рис.2. Диод UX-F30B

Изделия высокого напряжения

Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript.
Для использования функций этого веб-сайта в вашем браузере должен быть включен JavaScript.

562.404.4474 Сертификация JANS / ISO 9001 и AS9100

Поиск:

ВН Наследие

  • В 1960-х годах в радиолокационных системах использовались высоковольтные электронные лампы
  • Компания SSDI разработала и поставила замену лампы твердотельного выпрямителя, которая имела ту же оболочку, что и вакуумная лампа, но могла функционировать неограниченное время
  • Первый высоковольтный продукт SSDI (ок. 1967 г.)

Преимущества продукции SSDI HV

  • Использование герметичных компонентов
  • Использование запатентованных процессов, разработанных и оптимизированных за 50 лет, чтобы установить стандарт производительности и надежности
    • Точечная сварка: провода 20–60 мил
    • Пайка: припой применяется ко всем сварным межсоединениям для дополнительной надежности
    • Торцевое крепление: с использованием высокотемпературного припоя
    • Вакуумная пайка (DAP): устраняет пустоты в местах крепления большой площади
    • Пайка в паровой фазе: эффективная пайка сложных форм без перегрева
    • Вакуумная герметизация: гарантирует отсутствие пустот и отсутствие коронного разряда
    • Свинцовая отделка: в основном припой на основе свинца, но по запросу может быть бессвинцовым
  • Широкий ассортимент стандартных и нестандартных высоковольтных мостов и сборок
  • Опыт в последовательном, параллельном и последовательно-параллельном строительстве
  • Проверка конструкции и анализ, чтобы убедиться, что производительность модуля соответствует спецификациям SCD или превосходит их
  • Выпрямительный мост 20 кВ

Технические возможности высокого напряжения

  • Напряжение — стандартное до 20 кВ, расширенный диапазон высокого напряжения до > 50 кВ
  • Ток — стандартный до 5 А, расширенный Диапазон тока > 50 А
  • Время восстановления — наиболее распространенная скорость составляет 40–90 нс, доступна от 15 нс до 5 мкс
  • Импульсный ток — стандартный до 100 А, расширенный диапазон > 400 А
  • Штабелируемые высоковольтные выпрямительные сборки 600+ кВ

Разработано и поставлено более 100 000 высоковольтных модулей:

  • Выпрямители дверного звонка — до 15 кВ и 20 А
  • Умножители высокого напряжения — до 20 кВ и 200 мА
  • Источники питания высокого напряжения — несколько конфигураций, способных работать до 1 кВт (2) Применение трубчатой ​​ракеты ЛБВ
  • Множественные мосты высокого напряжения — используются для питания ЛБВ в бортовых приложениях
  • Высоковольтные стержневые выпрямители — до 15 кВ и 2 А
  • Миниатюрный, пригодный для использования в космосе, высоковольтный мост с умножителем напряжения
  • Стабилитрон высокого напряжения — опорное напряжение до 12,5 кВ

Типичные области применения

    Множитель высокого напряжения космического уровня
  • Радар
  • Связь ЛБВ
  • Электронные средства противодействия
  • Импульсная энергия
  • Умножители напряжения
  • Высоковольтные источники питания

Что такое высоковольтный диод? (с изображением)

`;

Технология

Факт проверен

М. МакГи

Высоковольтный диод — это любой диод, предназначенный для работы при чрезвычайно высоких напряжениях или обладающий особыми свойствами при воздействии высоких напряжений. Почти любой диод может работать при любом напряжении, если он для этого предназначен. Усиливая части диода и используя специальные материалы при его изготовлении, диод может выдерживать чрезвычайно большую мощность. При этом существует несколько типов диодов, которые обычно используются при работе с высокими напряжениями или скачками напряжения.

Диод представляет собой сложный электрический компонент, состоящий из нескольких различных материалов. При использовании в обычном электрическом устройстве диод имеет положительную клемму анода, которая принимает мощность, и отрицательный катод, который ее отводит. Почти в каждом диоде это односторонняя операция — мощность не может вернуться назад. Между этими двумя клеммами находится полупроводящий материал, который позволяет энергии проходить через него.

Именно этот полупроводник превращает обычный диод в высоковольтный. Эти полупроводники создаются с помощью процесса, называемого легированием. На каждый конец полупроводника нанесена легирующая примесь: одна легирующая примесь создает положительный заряд, а другая отрицательный. Область между двумя концами остается нелегированной и обычно называется внутренним слоем или p-n переходом. Легирующие материалы и размер p-n перехода важны для работы диода в целом.

Лавинные диоды

— это тип высоковольтных диодов, способных выдерживать большую мощность. Лавинный эффект возникает, когда заряд в диоде начинает увеличиваться без последующего увеличения внешней мощности. Этот эффект разрушит обычные диоды, но лавинный диод будет продолжать работать до тех пор, пока внешнее напряжение не сравняется или система не выровняется.

Диод для подавления переходных напряжений — это диод, который защищает системы от перегрузок высокого напряжения. Этот диод имеет очень большой p-n переход, который препятствует передаче мощности через систему. Когда в систему попадают большие скачки напряжения, этот высоковольтный диод берет на себя дополнительную мощность и перемещает скачок напряжения в систему заземления. Часто это единственная функция одного из этих диодов — когда он не проводит избыточную мощность на землю, он вообще не передает мощность.

Последний распространенный высоковольтный диод работает иначе, чем любой другой диод. Зенеровский диод может фактически передавать энергию обратно через свою систему. Когда мощность достигает определенного уровня, специально легированный p-n переход диода начинает пропускать мощность обратно по системе, создавая временное узкое место.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *