Vysoce výkonné usměrňovací diody: základní parametry, princip činnosti

Ačkoli jsou všechny diody usměrňovače, tento termín se obvykle používá pro zařízení určená k napájení, aby je odlišila od těch, která se používají pro malé signální obvody. Vysoce výkonná usměrňovací dioda se používá k usměrnění střídavého proudu s nízkou napájecí frekvencí 50 Hz, s vysokým výkonem emitovaným během zatížení.

Vlastnosti diod

Hlavním úkolem diody je Přeměna AC na DC díky použití v usměrňovacích můstcích. To umožňuje, aby elektřina proudila pouze jedním směrem a udržela tak napájecí zdroj v chodu.

Princip činnosti usměrňovací diody je snadno pochopitelný. Jeho prvek tvoří struktura zvaná pn-junction. Strana typu p se nazývá anoda a strana typu n se nazývá katoda. Proud prochází z anody na katodu a téměř úplně brání jeho toku v opačném směru. Tento jev se nazývá rovnání. Převádí střídavý proud na jednosměrný. Zařízení tohoto typu zvládnou vyšší elektřinu než klasické diody, proto se jim říká výkonné. Schopnost přenášet velké množství proudu lze klasifikovat jako jejich hlavní vlastnost.

Dnes nejčastěji používané křemíkové diody. Ve srovnání s prvky z germania mají velkou vazebnou plochu. Protože germanium má nízkou tepelnou odolnost, většina polovodičů je vyrobena z křemíku. Germaniová zařízení mají výrazně nižší dovolené zpětné napětí a přechodovou teplotu. Jedinou výhodou, kterou má germaniová dioda oproti křemíku, je její nižší hodnota. napětí při provozu v propustném předpětí (VF (IO) = 0,3 ÷ 0,5 V pro germanium a 0,7 ÷ 1,4 V pro křemík).

Typy usměrňovačů a technické parametry

Dnes je k dispozici mnoho různých typů usměrňovačů. Obvykle jsou klasifikovány podle:

• maximální zpětný proud;
• maximální špičkový proud;
• maximální zpětné napětí;
• stejnosměrné napětí;
• druh balení;
• maximální a průměrný usměrněný proud.

Nejběžnější typy jsou 1 A, 1,5 A, 3 A, 5 A a 6 A. Existují i ​​standardní přístroje s maximálním průměrným usměrněným proudem až 400 A. Propustné napětí se může pohybovat od 1,1 mV do 1,3 kV.

Hlavní parametry usměrňovacích diod se vyznačují následujícími přípustnými limity:

• IFN - jmenovitý dopředný předpětí proud;
• IFRM - špičková opakovatelná proudová vodivost diody (například pro pulsy s trváním ne delším než 3,5 ms a frekvencí 50 Hz);
• IFSM - špičková neopakovatelná proudová vodivost (například pro jeden impuls s dobou trvání kratší než 10 ms);
• VRWM - špičkové zpětné napětí (nebo průměrné zpětné napětí při práci ve vlnovém usměrňovači s odporovou zátěží);
• VRRM - Peak Repetitive Reverse Voltage;
• VRSM - Peak Unchanged Reverse Voltage;
• PTOT je maximální hodnota výkonu rozptýleného na prvku;
• maximální teplota přechodu Tj;
• tepelný odpor za provozních podmínek Rth;
• maximální okamžitý proud diody (určuje odpor pro přetížení).

Příkladem vysoce výkonného prvku je duální usměrňovací dioda s vysokým proudem s proudem 2x30A, což je lepší Vhodné pro základnové stanice, svářečky, AC/DC napájecí zdroje a průmyslové aplikace.

Použitá hodnota

Jako nejjednodušší polovodičová součástka má dioda tohoto typu široké uplatnění v moderních elektronických systémech. Různé elektronické a elektrické obvody používají tuto součást jako základní zařízení k dosažení požadovaného výsledku. Oblast použití usměrňovacích můstků a diod je široká. Zde jsou nějaké příklady:

• zahrnutí střídavého proudu do konstantního napětí;
• izolace signálů od napájecího zdroje;
• referenční napětí;
• kontrola velikosti signálu;
• směšování signálů;
• detekční signály;
• osvětlovací systémy;
• lasery.

​

Vysoce výkonné usměrňovací diody jsou důležitou součástí napájecích zdrojů. Používají se k regulaci elektřiny v počítačích a autech a lze je použít také v nabíječkách baterií a počítačových napájecích zdrojích.

Kromě toho se často používají pro jiné účely (například v detektoru rádiových přijímačů pro provádění rádiové modulace). Varianta Schottkyho bariérové ​​diody je oceňována zejména v digitální elektronice. Rozsah provozních teplot -40 až +175 °C umožňuje použití těchto zařízení za jakýchkoliv podmínek.