Diodo pasirinkimo gairės

Renkantis tam tikros programos diodą, norint užtikrinti gerą našumą ir patikimumą, reikia atsižvelgti į keletą veiksnių.Vienas šio atrankos proceso veiksnys yra įvairių diodo charakteristikų supratimas, pavyzdžiui, jo priekinio laidumo slėgio kritimas, maksimali darbinė įtampa ir patikimumas skirtingomis sąlygomis.Šis straipsnis padės jums paaiškinti šiuos veiksnius, paaiškinant skirtingus požymius ir tai, kaip jie daro įtaką diodo pasirinkimo procesui.Tai taip pat pateikia keletą aspektų, kaip pasiekti efektyviausią diodų našumą kuriant grandinės dizainą.

Katalogas

Supratimas apie diodo elementus

Diodai yra svarbūs elektroninių grandinių komponentai, plačiai naudojami siekiant valdyti elektros srovės srautą.Čia yra keletas svarbių veiksnių, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis diodus jūsų grandinėms, ypač daugiausia dėmesio skiriant trumpalaikio įtampos slopintuvo (TV) diodams.Suprasti tai gali padėti užtikrinti gerą jūsų elektroninių dizainų našumą, ilgaamžiškumą ir patikimumą.Diodų atrankoje yra daugybė svarstymų, įskaitant tokias charakteristikas kaip laidumo slėgio kritimas, vardinė srovė, atvirkštinės įtampos tolerancija ir dar daugiau.

Veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis modelius

Renkantis diodų modelius, reikia įvertinti kelis veiksnius, kad būtų užtikrintas optimalus našumas, patikimumas ir suderinamumas su numatyta programa.Šių veiksnių supratimas padės priimti pagrįstus sprendimus renkant komponentus.

Įtampos kritimas ir laidumas į priekį

Pirmyn laidumo įtampos kritimas

Įtampos kritimas per diodą, kai jis veikia, yra esminis jo veikimo veiksnys.Šis įtampos pokytis įvyksta, kai srovė teka per apkrovą, ir ji vadinama įtampos kritimu.Tiksliau, „Įjungimo įtampos kritimas“ yra įtampa, kurioje pradeda atlikti diodas.Ryšys tarp priekinės įtampos ir srovės yra reikšmingas, nes esant žemai priekinei įtampai, srovė yra nereikšminga, o esant didesnei įtampai, srovė greitai padidėja, kai diodas įjungtas.Idealus diodas turės mažą įtampos kritimą, sumažins nuostolius ir šilumos generavimą, o tai svarbu energijos efektyvumui.

Ryšys tarp priekinės įtampos kritimo ir laidumo srovės skiriasi priklausomai nuo diodo medžiagos, tokios kaip silicis ar germanis, o pastarasis paprastai turi mažesnę slenkstinę įtampą (apie 0,2 V), palyginti su silicio diodais (0,6 V).Todėl renkantis diodą, pasirinkus jį su žemiausiu įtampos kritimu, tinkamu darbinei srovei, gali paveikti bendrą efektyvumą ir šilumos išsklaidymą.

Temperatūros poveikis įtampos kritimui

Diodo įtampos kritimui įtakos turi aplinkos temperatūra.Didėjant temperatūrai, dažniausiai mažėja priekinės įtampos sumažėjimas.Tačiau ekstremalios temperatūros gali kilti stabilumo problemų, reikalaujant, kad būtų užtikrintas saugus veikimas.Pavyzdžiui, nors SM360A Diodas rodo didžiausią įtampos kritimą, esant –45 ° C, jis išlieka stabilus veikimo diapazone, tačiau esant aukštesnei nei 75 ° C temperatūrai, reikia, kad būtų išvengta perkaitimo ir pažeidimo.

Įvertinta srovė ir maksimali pirmyn srovė

Įvertinta srovė (jei)

Įvertinta srovė reiškia vidutinę srovę, kurią diodas gali valdyti ilgalaikio veikimo metu, neperkaistų.Ši vertė paprastai yra susijusi su diodo PN jungties dydžiu ir jos sugebėjimu išsklaidyti šilumą.Pavyzdžiui, silicio diodai gali valdyti iki 1000A, o germanio diodai paprastai palaiko mažesnes sroves (apie 1A).Gebėjimas valdyti šiluminį kaupimąsi yra svarbus siekiant užkirsti kelią štampo pažeidimui.Viršijus vardinę srovę be tinkamo aušinimo, diodas perkais ir potencialiai sugenda.

Maksimali pirmyn srovė

Ši vertė apibrėžia aukščiausią srovę, kurią diodas gali praeiti nepažeidžiant dėl ​​per didelės šilumos.Svarbu pasirinkti diodą, kurio didžiausia priekinė srovė atitinka dabartinius grandinės reikalavimus, atsižvelgiant į šilumines sąlygas.

Maksimali vidutinė ištaisyta srovė

Tai yra didžiausia vidutinė srovė, tekanti per diodą pusiau bangos lygintuvo grandinėje.Pasirinkus diodą ištaisymo programoms, maksimali vidutinė ištaisyta srovė užtikrina, kad diodas gali valdyti numatomą srovės apkrovą be gedimo.Ši vertė turėtų atitikti lygintuvo grandinės projektavimo specifikacijas, kad būtų užtikrintas tinkamas veikimas.

Maksimali viršįtampio srovė

Bango srovė reiškia trumpą srovės smaigalį, viršijantį vardinę srovę.Diodai turi būti pajėgūs atlaikyti šį antplūdį, nepadarydami žalos.Sukurkite dabartinę diodų, naudojamų maitinimo šaltiniuose ir grandinėse, kai gali atsirasti staigios didelės srovės, pavyzdžiui, indukcinėse apkrovose.

Maksimali atvirkštinė įtampa

Atvirkštinė didžiausia įtampa yra didžiausia įtampa, kurią diodas gali atlaikyti atvirkštine kryptimi be skilimo.Pakartotinis atvirkštinės įtampos poveikis gali sugadinti diodą, todėl gali atsirasti gedimas.Maksimali atvirkštinė įtampa ištaisymo srityje, kur diodas yra veikiamas tiek į priekį, tiek atvirkštinę įtampą.Diodai su aukštos atvirkštinės įtampos įvertinimais yra būtini aukštos įtampos pritaikymui.

Maksimali atvirkštinė įtampa

Atvirkštinė įtampa nurodo maksimalią nuolatinės srovės įtampą, kurią diodas gali išlaikyti atvirkštine kryptimi.Šis įvertinimas yra svarbus projektuojant grandines, kuriose yra nuolatinės srovės galia, ir užtikrina, kad diodas nepavyks nepertraukiamos atvirkštinės įtampos sąlygomis.

Maksimalus veikimo dažnis

Didėjant veikimo dažniui, diodo gebėjimas elgtis viena kryptimi blogėja dėl jungties talpos.Aukšto dažnio diodai, tokie kaip taškiniai kontaktiniai diodai, gali valdyti daugiau nei 100MHz dažnius, o lygintuvo diodai paprastai apsiriboja žemesniais dažniais, maždaug keli tūkstančiais Hz.Diodo dažnio atsakas turėtų atitikti grandinės veikimo dažnį, kad būtų išvengta veikimo blogėjimo.

Atvirkštinio atkūrimo laikas

Tai rodo vėlavimo laiką nuo tada, kai diodas išsijungia, o kai srovė visiškai nesibaigia.Sumažinus atvirkštinio atkūrimo laiką programoms, susijusioms su greitaeigiu perjungimu, nes ilgas atkūrimo laikas gali sukelti neefektyvumą ir signalo iškraipymus.

Maksimalus galios valdymas

Maksimali galia reiškia aukščiausią galios lygį, kurį diodas gali valdyti neperkaistus.Diodai išsklaido galią kaip šilumą ir jų sugebėjimą valdyti šią šilumą patikimam veikimui.Tai svarbu zenerio diodams ir kintamo pasipriešinimo diodams, kurie dažniausiai naudojami įtampos reguliavimo programose.

Atvirkštinio sodrumo nuotėkio srovė

Nuotėkio srovė atsiranda, kai nedidelis srovės kiekis teka per diodą atvirkštine kryptimi, net kai ji nėra laidžiama.Nuotėkio srovės kiekis priklauso nuo temperatūros ir skiriasi atsižvelgiant į puslaidininkinę medžiagą.Silicio diodų NA diapazone paprastai yra nuotėkio srovė, o germanio diodų MA diapazone gali būti nuotėkio srovės.

Nykstanti ir sankryžos temperatūra

Norint prailginti gyvenimą ir pagerinti diodų patikimumą, dažnai taikoma.Eidamas diodą žemesnėje sankryžos temperatūroje nei jo maksimalia vertė, jo ilgaamžiškumas gali būti padidintas.Pavyzdžiui, diodo valdymas esant 125 ° C temperatūrai gali sumažinti jo eksploatavimo laiką, tačiau padidėjimas iki 110 ° C gali padvigubinti jo tarnavimo laiką.Ši praktika yra svarbi dirbant su didelės galios ar aukštos temperatūros aplinka.

Saugos standartai

Renkantis diodus svarbu užtikrinti, kad jie atitiktų saugos sertifikatus, tokius kaip UL (Šiaurės Amerika), CSA (Kanada) ir TUV (Vokietija).Šie sertifikatai užtikrina, kad diodas atitiktų saugos taisykles, sumažinant gedimo ar saugos pavojaus riziką veikimo metu.

Patikimumo dizainas

Patikimumas yra bet kurio elektroninio komponento veikimas.Tinkamo pasirinkimo, grandinės projektavimo, mechaninės atramos ir šiluminio valdymo užtikrinimas prailgins diodo ir visos sistemos tarnavimo laiką.Veiksmingas patikimumo projektavimas padeda išvengti nesėkmės dėl netinkamų stresų ir aplinkos sąlygų.

Tolerancijos dizainas

Tolerancijos projektavimas apima diodo pokyčių apskaitą dėl gamybos nuokrypių, temperatūros pokyčių ir senėjimo poveikio.Leisdama tam tikrą lankstumą šiose srityse užtikrina, kad grandinė patikimai veiks net tada, kai komponentai nukrypsta nuo jų vardinių verčių.

Pakuočių aspektai

Pakuotės vaidina didelę įtaką diodų našumui ir patikimumui.Dėl blogo patikimumo ir šilumos išsklaidymo problemų nerekomenduojama naudoti ašies įterptų diodų paketų ir atviros jungties diodų.Pasirinkus aukštos kokybės paketą, tokį kaip stiklo pasyvūs diodai (GPP), užtikrinamas geras našumas, stabilumas ir šilumos valdymas.

Techninis GPP ir OL lustų palyginimas

Pasyvavimo ir bandymo procese GPP lustai stiklo pasyvavimo metu vaflių stadijoje, prieš surinkimą, įgalina VR zondo bandymą.OJ lustai, priešingai, gali atlikti tik VR bandymus po to, kai produktas buvo visiškai surinktas. Struktūriškai GPP lustai pasižymi 1000 V VRM su grioveliu, pasyvu P+ paviršiumi ir neigiama ūgio struktūra MESA.Ši konstrukcija sukuria aukštesnį paviršiaus elektrinį lauką, palyginti su likusiu kūno dalimi.OJ drožlėms trūksta šio kūgio, o vietoj to turi plokščią pjovimo paviršių.Kalbant apie pasyvųjį, GPP lustai naudoja stiklo pasyvumą būtent į PN sankryžos plotą, todėl tikslinė ir efektyvi apsauga.Kita vertus, OL lustai naudokite silikono gumą, kad padengtumėte viso sekcijos padengimą, siūlydami platesnę, bet mažiau optimizuotą pasyvumą. Pjovimo metodas dar labiau išskiria juos.

GPP lustai priklauso nuo mechaninio pjovimo, kuris pristato pjovimo pažeidimo sluoksnį.Palyginimui, OJ lustai gaminami naudojant cheminį ėsdinimą, kuris pašalina pjovimo pažeidimo sluoksnį ir padidina struktūrinį vientisumą.Medžiagos gydymas ir atlikimas taip pat skiriasi.GPP lustai pasyvūs su aukštos temperatūros išlydytu neorganinio stiklo sluoksniu, pagerinant jų jungties temperatūrą (TJM) ir aukštos temperatūros atvirkštinės srovės (HTIR) stabilumą.Priešingai, OL lustai yra labiau suderinami su tradicine „Lead-Out“ pakuote, kuri išlieka plačiai naudojama.

Gamybos proceso variacijos

Šių lustų gamybos procesai yra ypač skirtingi.OL drožlėms reikalingi keli etapai, įskaitant litavimą, marinavimą, pasyvumą, balinimą, kietinimą ir kepimą.Jų elektros veikimo ir atvirkštinės įtampos charakteristikos yra glaudžiai susijusios su marinavimo ir pakavimo procesais.Papildinimo pakuotė yra labiausiai paplitusi OL lustų forma.Tuo tarpu GPP lustų gamyba apima marinavimą ir pasyvavimą vaflių scenoje, o tai tiesiogiai lemia lusto elektrines savybes.GPP lustai paprastai užklijuojami naudojant pataisų tipo pakuotes, o tai optimizuoja jų kompaktišką ir aukštos kokybės dizainą.

Išvada

Tinkamo diodo pasirinkimas apima išsamų supratimą apie elektrines charakteristikas ir veikimą, turinčius įtakos našumui.Įvertindami tokius veiksnius kaip laidumo įtampa, dabartiniai įvertinimai, atvirkštinės įtampos tolerancija ir patikimumo veiksniai, galite užtikrinti, kad pasirinktas diodas atitiks programos reikalavimus.Tinkamas diodo pasirinkimas ne tik padidina grandinės efektyvumą, bet ir prisideda prie visos sistemos ilgaamžiškumo ir saugumo.

Dažnai užduodami klausimai

1. Kokius veiksnius turėčiau atsižvelgti renkantis diodą?

Rinkdamiesi diodą, sutelkite dėmesį į šiuos dalykus:

Maksimali ištaisyta srovė (IF) - aukščiausia srovė, kurią gali valdyti diodas.

Maksimali atvirkštinės veikimo įtampa (UDRM) - didžiausia atvirkštinė įtampa, kurią diodas gali atlaikyti.

Atvirkštinė nutekėjimo srovė (IDRM)-maža srovė, kuri teka, kai diodas yra atvirkštinis.

Dinaminis pasipriešinimas (RD) - diodo atsparumas atliekant.

Maksimalus veikimo dažnis (FM) - aukščiausias dažnis, kurį diodas gali veikti efektyviai.

Įtampos temperatūros koeficientas (αuz) - kaip keičiasi diodo įtampa atsižvelgiant į temperatūrą.

2. Kokie du svarbiausi diodo pasirinkimo parametrai?

Maksimalus atvirkštinio skilimo įtampa (UBRCEO) - užtikrina, kad diodas gali saugiai valdyti atvirkštinę įtampą.

Maksimali ištaisyta srovė (IDM) - užtikrina, kad diodas gali nešti reikiamą į priekį srovę.

3. Kaip pasirinkti tinkamą Schottky diodą?

Norėdami pasirinkti Schottky diodą, apsvarstykite šiuos dalykus:

Pirmyn srovė ir atvirkščiai atlaiko įtampą - įtampos vertė turėtų viršyti taikymo įtampą.

Aukšto dažnio taisymui atvirkštinės įtampos įvertinimas paprastai turėtų būti 2 kartus didesnis už tikrąją įtampą (pvz., 5 V, naudokite 10 V įvertintą diodą).

Jei norite indukcinių apkrovų, pasirinkite įtampos įvertinimą 3–5 kartus didesnę nei faktinė įtampa.

Dabartinė paraštė - įsitikinkite, kad priekinė srovės įvertinimas viršija programos srovę bent 20% (pvz., 8a, pasirinkite 10A diodą).Norėdami gauti geresnį patikimumą, siekite 50% ar daugiau maržos.