Što je to dioda snage - konstrukcija, vrste i njezina primjena

Isprobajte Naš Instrument Za Uklanjanje Problema





Dioda je jednostavna poluvodički uređaj koji uključuje dva sloja, dva terminala i jedan spoj. Spoj normalnih dioda može se oblikovati kroz poluvodiče poput p-tipa i n-tipa. Stezaljka na p-tipu poznata je kao anoda, dok je terminal na n-tipu poznata kao katoda. Postoje različiti vrste dioda dostupni su na tržištu. Svaka vrsta ima svoju primjenu. Ovaj članak govori o pregledu napajajuće diode. U idealnom slučaju, dioda ne smije imati povratno vrijeme oporavka. Ali, troškovi oblikovanja takve diode mogu se promijeniti. U raznim primjenama učinak povratnog vremena oporavka nije važan pa se također mogu koristiti jeftine diode.

Što je to dioda napajanja?

Definicija: DO dioda koji ima dva terminala poput anode i katode i dva sloja poput P & N, koji se koriste u energetska elektronika strujni krugovi poznati su pod nazivom dioda snage. Ova je dioda složenija u konstrukciji, ali i u radu, jer se uređaj male snage mora mijenjati kako bi bio prikladan za aplikacije velike snage.




Snaga-dioda

power-dioda

U moći elektronički sklopovi , ova dioda igra bitnu ulogu. Može se koristiti kao ispravljač u krugovima pretvarača, krugovima za regulaciju napona, leteća / slobodna dioda , zaštita od obrnutog napona itd.



Te su diode povezane sa signalnim diodama, osim zbog male razlike u njihovoj konstrukciji. Razina dopinga u signalnoj diodi i za P-sloj i za N-sloj je ista, dok se kod dioda snage može spoj stvoriti između jako dopiranog P + sloja i lagano dopiranog N-sloja.

Izgradnja

Konstrukcija ove diode uključuje tri sloja poput P + sloja, n– sloja i n + sloja. Ovdje je gornji sloj sloj P +, jako je dopiran. Srednji sloj je n– sloj, lagano je dopiran, a posljednji sloj je n + sloj i jako je dopiran.

Konstrukcija snage-diode

konstrukcija diode snage

Ovdje sloj p + djeluje kao anoda, debljina ovog sloja je 10 μm, a razina dopinga je 1019cm-3.


N + sloj djeluje kao katoda, debljina ovog sloja je 250-300 μm, a razina dopinga je 1019cm-3.

N-sloj djeluje kao srednji / zanošeni sloj, debljina ovog sloja uglavnom ovisi o napon proboja & razina dopinga je 1014cm-3. Jednom kada se ta širina sloja poveća, tada će se povećati napon proboja.

Načelo rada diode snage

Princip rada ove diode sličan je normalnom PN spojna dioda . Kad je napon anodnog terminala visok od napona katodnog terminala, dioda provodi. Raspon pada napona za prosljeđivanje na ovoj diodi vrlo je mali, približno 0,5 V - 1,2 V. U ovom načinu rada dioda djeluje kao prednja karakteristika.

Ako je napon katode visok od napona anode, dioda djeluje kao način blokiranja. U ovom načinu rada dioda radi poput obrnute karakteristike.

Vrste mrežne diode

Klasifikacija ovih dioda može se izvršiti na temelju obrnutog vremena oporavka, procesa proizvodnje i prodiranja u područje iscrpljivanja u obrnutom stanju pristranosti.

Diode snage ovisno o obrnutom vremenu oporavka kao i procesu proizvodnje klasificirane su u tri vrste kao što su

  • Diode opće namjene
  • Diode za brzi oporavak
  • Schottky diode

Diode opće namjene

Te diode imaju ogromno vrijeme povratnog oporavka oko 25μs, stoga su primjenjive u niskofrekventnim (do 1 kHz) i niskim brzinama (do 1 kHz).

Diode za brzi oporavak

Ove diode djeluju brzo oporavak zbog vrlo malog vremena obrnutog oporavka kraćeg od 5μs, koje se koriste u brzim preklopnim aplikacijama

Schottky diode

Pogledajte ovu vezu da biste saznali više o Schottky diode

Diode snage ovisno o prodiranju u područje iscrpljenja obrnuto su pristrana i klasificirane su u dvije vrste kao što su

  • Probijte kroz diode
  • Neprobijanje kroz diode

Probijte kroz diode

Dioda, gdje širina područja iscrpljivanja pri probijanju ulazi u sloj n +, poznata je kao probojna dioda.

Neprobijanje kroz diode

Dioda kod koje širina područja iscrpljenja pri proboju ne prolazi u susjedni sloj n + obično se naziva neprobojnim diodama.

U ovom načinu rada širina zanošenja veća je od najveće širine područja iscrpljivanja, stoga područje iscrpljivanja ne može ući u susjedni sloj n +.

Kako odabrati?

Izbor diode snage može se izvršiti na temelju IF (naprijed struja) i VRRM (vršni inverzni) napon.

Te su diode zaštićene upotrebom snuber sklopovi od šiljaka prenapona. To se može dogoditi tijekom postupka obrnutog oporavka. Snubber krug koji se koristi za napajanje dioda uglavnom uključuje otpornik & kondenzator koji je spojen paralelno s diodom.

V-I karakteristike

V-I karakteristike energetske diode prikazane su u nastavku. Nakon povećanja napona prema naprijed, struja prema naprijed će se linearno povećavati.

Izuzetno manja količina trenutnog curenja pružit će u obrnutom stanju pristranosti. Ova je struja neovisna o primijenjenom reverznom naponu.

Struja curenja uglavnom se isporučuje zbog manjinskih nosača naboja u diodi. Kako povratni napon dobije napon obrnutog proboja, tada će doći do sloma lavine. Kada se pojavi obrnuti proboj, obrnuta struja također će se drastično povećati s manjim povećanjem reverznog napona. Obrnutom strujom može se upravljati vanjskim krugom.

Prednosti i nedostaci električne diode

Prednosti i nedostaci energetske diode uključuju sljedeće.

  • Regija PN-spoja ove diode je velika i može opskrbiti ogromnom strujom, međutim, kapacitet ovog spoja također može biti velik, što radi na nižoj frekvenciji, i obično se koristi samo za ispravljanje.
  • Riješit će izmjeničnu struju pri visokoj struji i visokom naponu.
  • Glavni nedostatak je njegova veličina i vjerojatno je potrebno popraviti na hladnjak dok provodi veliku struju.
  • Potreban mu je specijalizirani hardver za ugradnju i izolaciju od metalnih okvira koji su dostupni u okolini.

Prijave

Primjene mrežne diode uključuju sljedeće.

  • Ova dioda omogućuje nekontrolirano ispravljanje snage
  • Koristi se u različitim aplikacijama poput DC-a napajanje , za punjenje baterije, pretvarača i izmjeničnog napona ispravljači .
  • Koriste se poput snuber mreža i dioda sa slobodnim kotačima zbog njihovih karakteristika poput napona i jake struje.
  • Te se diode koriste kao povratne veze, diode slobodnog kotača i visokonaponski ispravljač.
  • U obrnutom stanju proboja, kada su struja i napon ove diode ogromni, rasipanje snage može biti veliko pa uređaj može biti uništen.

Najčešća pitanja

1). Koja je funkcija diode snage?

To je vrsta kristalnog poluvodiča, koji se koristi za promjenu izmjeničnog u istosmjerni i taj se postupak naziva ispravljanje.

2). Koje su primjene napajajućih dioda?

Te se diode koriste tamo gdje su uključeni visoki naponi i veće struje.

3). Koje su vrste energetskih dioda?

Oni su brzi oporavak, Schottky i diode opće namjene.

4). Koja je razlika između napajanja i normalne diode?

Snažna dioda je primjenjiva tamo gdje se koristi velika struja i napon poput pretvarača, dok je normalna dioda primjenjiva za male signale.

Dakle, ovdje se radi o svemu pregled mrežne diode koji igra bitnu ulogu u sklopovima energetske elektronike. Te se diode koriste u pretvaračkim krugovima, kao povratna dioda, krugovi za regulaciju napona, slobodni diode ili zaštita od obrnutog napona itd. Evo pitanja za vas, koji su nedostaci napajalne diode?