Dioda je preprosta polprevodniška naprava ki vključuje dva sloja, dva terminala in en spoj. Spoj običajnih diod se lahko tvori s polprevodniki, kot sta p-tipa in n-tipa. Terminal pri p-tipu je znan kot anoda, medtem ko je terminal pri tipu n znan kot katoda. Obstajajo različni vrste diod so na voljo na trgu. Vsaka vrsta ima svojo aplikacijo. Ta članek obravnava pregled močnostne diode. V idealnem primeru dioda ne sme imeti povratnega časa obnovitve. Toda stroški oblikovanja takšne diode se lahko spremenijo. V različnih aplikacijah učinek povratnega časa obnovitve ni pomemben, zato lahko uporabimo tudi poceni diode.
Kaj je napajalna dioda?
Opredelitev: TO dioda ki ima dva terminala, kot sta anoda in katoda, in dva sloja, kot sta P & N, uporabljena v močnostna elektronika vezja je znana kot močnostna dioda. Ta dioda je bolj zapletena tako v konstrukciji kot tudi v delovanju, ker se mora naprava z nizko porabo spremeniti, da bo primerna za aplikacije z visoko močjo.
močnostna dioda
Na moči elektronska vezja , ta dioda igra bistveno vlogo. Lahko se uporablja kot usmernik v pretvorniških vezjih, vezjih za regulacijo napetosti, leteča dioda / prosti tek , zaščita pred povratno napetostjo itd.
Te diode so povezane s signalnimi diodami, razen majhne razlike v konstrukciji. Stopnja dopinga v signalni diodi tako za P-plast kot za N-plast je enaka, medtem ko se pri močnostnih diodah lahko tvori spoj med močno dopiranim slojem P + in rahlo dopiranim N-slojem.
Gradnja
Konstrukcija te diode vključuje tri plasti, kot so P +, n– in n +. Tu je zgornja plast plast P + in je močno dopirana. Srednja plast je n– plast, je rahlo dopirana, zadnja plast pa n + plast in je močno dopirana.
konstrukcija močnostne diode
Tu plast p + deluje kot anoda, debelina te plasti je 10 μm, stopnja dopinga pa 1019.cm-3.
Sloj n + deluje kot katoda, debelina tega sloja je 250-300 μm in raven dopinga je 1019.cm-3.
N-plast deluje kot srednja plast / plavajoča plast, debelina te plasti je v glavnem odvisna od napetost okvare & raven dopinga je 1014.cm-3. Ko se ta širina plasti poveča, se napetost razgradnje poveča.
Delovno načelo močnostne diode
Načelo delovanja te diode je podobno običajnemu PN spojna dioda . Ko je napetost anodnega terminala visoka od napetosti katodnega terminala, dioda prevaja. Območje padca napetosti za posredovanje v tej diodi je zelo majhno, približno 0,5 V - 1,2 V. V tem načinu dioda deluje kot naprej značilnost.
Če je napetost katode visoka kot napetost anode, dioda deluje kot blokirni način. V tem načinu dioda deluje kot obratna značilnost.
Vrste močnostne diode
Klasifikacijo teh diod lahko izvedemo na podlagi povratnega časa obnovitve, postopka izdelave in prodiranja v območje izčrpavanja v obratnem stanju pristranskosti.
Močnostne diode so glede na čas povratne rekuperacije in postopek izdelave razvrščene v tri vrste, kot so
- Diode za splošno uporabo
- Diode za hitro obnovo
- Schottkyjeve diode
Diode za splošno uporabo
Te diode imajo velik povratni čas okrevanja približno 25 μs, zato so uporabne pri nizkih frekvencah (do 1 kHz) in pri nizkih hitrostih (do 1 kHz).
Diode za hitro obnovo
Te diode delujejo hitro obnavljanje zaradi zelo majhnega povratnega časa obnovitve manj kot 5 μs, ki se uporablja v hitrih stikalnih aplikacijah
Schottkyjeve diode
Za več informacij glejte to povezavo Schottkyjeve diode
Močne diode, odvisno od prodora izčrpane regije, so obrnjene, pristransko stanje je razvrščeno v dve vrsti, kot so
- Prebij skozi diode
- Non-Punch skozi diode
Prebij skozi diode
Dioda, kjer širina območja izčrpavanja ob razčlenitvi vstopi v plast n +, je znana kot prebojna dioda.
Non-Punch skozi diode
Dioda, pri kateri širina območja izčrpavanja pri razčlenitvi ne gre skozi v sosednjo plast n +, se običajno imenuje diode, ki niso skozi luknjo.
V tem načinu je širina območja odnašanja večja od največje širine območja izčrpavanja, zato območje izpraznitve ne more vstopiti v sosednjo plast n +.
Kako izbrati?
Izbira močnostne diode se lahko izvede na podlagi napetosti IF (naprej tok) in VRRM (vršna inverzna napetost).
Te diode so zaščitene z uporabo snubber vezja od konic prenapetosti. To se lahko zgodi med postopkom povratnega okrevanja. Snubber vezje, ki se uporablja za napajalno diodo, v glavnem vključuje upor & kondenzator, ki je povezan vzporedno z diodo.
V-I Značilnosti
V-I značilnosti močnostne diode so prikazane spodaj. Ko se napetost naprej poveča, se bo tok naprej linearno povečeval.
Izjemno manj tekočega uhajanja bo zagotovljeno v obratnem položaju. Ta tok je neodvisen od uporabljene povratne napetosti.
Uhajalni tok se oskrbuje predvsem zaradi manjšinskih nosilcev naboja v diodi. Ko povratna napetost dobi povratno napetost, bo prišlo do okvare plazu. Ko pride do povratne okvare, se bo tudi obratni tok drastično povečal z manjšim povečanjem povratne napetosti. Povratni tok lahko nadzirate z zunanjim vezjem.
Prednosti in slabosti močnostne diode
Prednosti in slabosti močnostne diode vključujejo naslednje.
- Območje PN-spoja te diode je veliko in lahko napaja ogromen tok, vendar je lahko tudi kapacitivnost tega križišča velika, kar deluje pri nižji frekvenci in se običajno uporablja samo za rektifikacijo.
- Odpravil bo izmenični tok pri močnem toku in visoki napetosti.
- Glavna pomanjkljivost je njegova velikost in jo je verjetno treba določiti na hladilnik med izvajanjem močnega toka.
- Za namestitev in izolacijo iz kovinskih okvirjev, ki so na voljo v okolici, potrebuje posebno strojno opremo.
Aplikacije
Vloge močnostne diode vključujejo naslednje.
- Ta dioda zagotavlja nenadzorovano usmerjanje moči
- Uporablja se v različnih aplikacijah, kot je DC napajalniki , za polnjenje baterije, pretvornikov in izmeničnega toka usmerniki .
- Uporabljajo se kot snubber omrežja in proste kolesne diode zaradi njihovih lastnosti, kot so napetost in močan tok.
- Te diode se uporabljajo kot povratne diode, diode za prosti tek in visokonapetostni usmernik.
- V obratnem stanju okvare, ko sta tok in napetost te diode ogromni, je lahko odvajanje moči veliko, tako da se naprava lahko uniči.
Pogosta vprašanja
1). Kakšna je funkcija močnostne diode?
To je vrsta kristalnega polprevodnika, ki se uporablja za spreminjanje izmeničnega toka v enosmerni tok in temu procesu pravimo rektifikacija.
2). Kakšne so aplikacije močnostne diode?
Te diode se uporabljajo tam, kjer gre za visoke napetosti in večje tokove.
3). Kakšne so vrste močnostnih diod?
So hitre obnovitvene, Schottkyjeve in diode za splošne namene.
4). Kakšna je razlika med močjo in normalno diodo?
Močnostna dioda se uporablja tam, kjer se uporabljajo visoki tok in napetost, kot je pretvornik, medtem ko se običajna dioda uporablja za aplikacije z majhnim signalom.
Tu gre torej za to pregled močnostne diode ki igra bistveno vlogo v vezjih močnostne elektronike. Te diode se uporabljajo v pretvorniških vezjih, kot povratna dioda, napetostna regulacijska vezja, prosti tek ali zaščita pred povratno napetostjo itd. Tukaj je vprašanje za vas, kakšne so slabosti napajalne diode?
