Į kokius elektrinius parametrus reikėtų atsižvelgti renkantis diodus?

一, pagrindiniai elektriniai parametrai: nustatykite pagrindinį įrenginio našumą
1. Teigiamas įtampos kritimas (VF)
Į priekio įtampos kritimas yra įtampos skirtumas tarp anodo ir katodo, kai leidžiamas diodas, o tai daro tiesioginį poveikį grandinės efektyvumui. Tipiška silicio diodų vertė yra 0,6 - 0,7 V, o Schottky diodai gali būti net 0,2–0,4 V. Esant žemai įtampai ir didelėms srovės scenarijams (tokiems kaip DC-DC keitikliai), sumažinus VF 0,1 V, efektyvumas gali padidinti 2–3%. Pvz., 5 V/3A išvesties grandinėje, naudojant Schottky diodą su VF =0.3 V (pvz., 1N5819), gali sumažinti energijos suvartojimą 12W, palyginti su įprastu silicio diodu (VF =0.7} v).
2. Maksimali ištaisyta srovė (IF)
Šis parametras nusako maksimalią vidurinę srovę, kurią diodas gali praeiti per ilgą - terminą stabiliai, nustatomas pagal PN sankryžos plotą ir šilumos išsklaidymo sąlygas. Pvz., 1N4007 lygintuvo diodas turi įvertintą, jei 1A, tačiau tikroji didžiausia srovė gali pasiekti 30A (nekartojamas impulsas). Renkantis reikia apsvarstyti:
Nuolatinė darbo srovė: turėtų būti palikta 20–30% riba
Impulsų darbinė srovė: nuorodos IFSM (nekartojamos viršįtampio srovė) parametrai
Šilumos išsklaidymo dizainas: „TO-220“ paketas turi daugiau nei 5 kartus didesnį šilumos išsklaidymo talpą nei „Sod-123“ paketas
3. Atvirkštinio skilimo įtampa (VBR) ir maksimali atvirkštinės veikimo įtampa (VRM)
VBR yra kritinė „Diode“ atvirkštinio skilimo įtampa, o VRM paprastai trunka 60–80% VBR kaip saugią veikimo zoną. Pavyzdžiui, 220 V kintamos srovės lygintuvo grandinėje reikia pasirinkti diodus, kurių VRM yra didesni arba lygūs 600 V (pvz., 1N4007 su VRM =1000 V). Dėmesys turėtų būti skiriamas specialiems scenarijams:
Laikinas viršįtampis: apsvarstykite galimybę atitikti TVS diodo VBR su spaustuko įtampa (VC)
Aukštos įtampos taikymas: kaiščio struktūros greitas atkūrimo diodas gali atlaikyti tūkstančius voltų atvirkštinės įtampos
4. Atvirkštinės nuotėkio srovė (IR)
IR atspindi diodų atvirkštinės ribos galimybes ir kas 25 laipsnių temperatūros padidėjimą IR padidėja maždaug 10 kartų. Esant aukštai - įtampos aptikimo grandinėms, per didelė IR gali sukelti matavimo klaidas. Pavyzdžiui, 2AP germanio detektoriaus diodas gali pasiekti 100 μ a ties Vr =50 v, o silicio - pagrįstas 1N4148 turi IR IR IR.<0.1 μ A under the same conditions.
2, dinaminiai charakteristikai parametrai: paveikti aukštą - dažnį ir perjungimo našumą
5. Atvirkštinio atkūrimo laikas (TRR)
TRR yra diodo pereinamasis laikas nuo laidumo iki nukirstymo, kuris yra nepaprastai svarbus perjungimo maitinimo šaltinių efektyvumui. Tradicinis lygintuvo diodų TRR gali pasiekti šimtus nanosekundžių, o greitas atsigavimo diodai (pvz., FR107) gali jį sutrumpinti iki 50NS, o schottky diodai gali dar sumažėti iki kelių nanosekundžių. 500 kHz perjungimo maitinimo šaltinyje, naudojant greitą atkūrimo diodą su TRR =20 ns, gali pagerinti efektyvumą daugiau nei 5%, palyginti su įprastais diodais.
6. Sankryžos talpa (CJ)
CJ sudaro difuzijos kondensatoriai ir barjeriniai kondensatoriai, kurie daro tiesioginį poveikį aukšto - dažnio signalų vientisumui. RF grandinėse per didelis CJ gali sukelti signalo susilpnėjimą ir fazių iškraipymus. Pavyzdžiui:
1N4148 Mažas signalo jungiklio diodas CJ =4 pf (@ vr =0} v)
HSMS-286X serija Schottky Diode CJ<0.6pF, suitable for GHz level applications
„Varactor“ diodai gali pasiekti nuolatinį CJ variaciją, sureguliuodami atvirkštinę įtampą, kuri naudojama derinimo grandinėms
7. Maksimalus veikimo dažnis (FM)
FM kartu nustato TRR ir CJ, kurių tipinis vertės diapazonas yra:
Diodo ištaisymas:<1kHz
Greito atkūrimo diodas: 10 kHz-1MHz
Schottky Diode: virš 100MHz
Kintamas talpos diodas: galintis pasiekti GHz lygį
3, Ekstremalus parametras: užtikrinkite saugų įrenginio veikimą
8. Nekartojama viršįtampio srovė (IFSM)
IFSM apibrėžia maksimalią impulsų srovę, kurią diodui leidžiama atlaikyti per 10ms laikotarpį, paprastai 5 - 20 kartų didesnis nei IF. Pagrindinio patikrinimo reikalingas scenarijuose, tokiuose kaip variklio paleidimas ir kondensatoriaus įkrovimas:
1N5408 lygintuvo diodas IFSM =200 A (@ 10ms)
Faktinę viršįtampio energiją reikia apskaičiuoti naudojant formulę: e=i ² rmst (kur aš esu viršįtampio srovė ir t yra trukmė)
9. Junction temperatūra (TJ) ir šiluminis atsparumas (R θ JA)
TJ yra aukščiausia temperatūra lusto viduje, paprastai neviršija 150 laipsnių silicio vamzdeliams. Šiluminis varža r θ ja atspindi, pavyzdžiui, šilumos išsklaidymo galimybes:
SOD-123 Pakuotė: R θ JA ≈ 300 laipsnių /W
„TO-220“ paketas (su šilumos kriaukle): r θ ja<10 ℃/W
Faktinę jungties temperatūrą galima apskaičiuoti naudojant formulę TJ=TA+P × R θ JA (kur TA yra aplinkos temperatūra, o P yra energijos suvartojimas).
10. Galios išsklaidymas (PD)
PD apibrėžia maksimalų diodo energijos suvartojimą esant tam tikroms šilumos išsklaidymo sąlygoms, kurias reikia suderinti su faktine grandinės energijos suvartojimu. Pavyzdžiui:
1N4007 PD nemokamame ore yra 1W
Priverstinio oro aušinimo sąlygomis jis gali būti padidintas iki 3W
Faktinį energijos suvartojimą reikia apskaičiuoti naudojant p=VF ×, jei kairėje esanti 50% marža kairėje
4, specialūs taikymo parametrai: raktas į scenarijaus pasirinkimą
11. Įtampos stabilizavimo parametrai (VZ, RZ)
„Zener“ diodams reikia atkreipti dėmesį į:
Stabili įtampa (VZ): Tikslumas gali pasiekti ± 1%, ± 2%
Dinaminis pasipriešinimas (RZ): atspindi įtampos stabilizavimo efektyvumą, tipinę vertę 0,1–100 Ω
Įtampos temperatūros koeficientas: pavyzdžiui, 2DW7C tipo įtampos reguliatoriaus temperatūros koeficientas yra +0.07%/ laipsnis
12. ESD apsaugos parametrai (TVS diodas)
Reikia patikrinti trumpalaikį įtampos slopinimo diodą:
Sugedimo įtampa (VBR): šiek tiek aukštesnė už grandinės veikimo įtampą
Spaustuko įtampa (VC): apsauginė įtampa esant nurodytai impulsų srovei
Didžiausia impulsų galia (PPP): pavyzdžiui, SMAJ5.0A televizorių PPP yra 400W (@ 8/20 μs bangos forma)
5, Atrankos metodika: Keturių žingsnių metodas parametrų atitikimui
Scenarijaus apibrėžimas: aiškiai apibrėžkite programos tipą (ištaisymas/perjungimas/įtampos reguliavimas/apsauga)
Parametrų filtravimas: pasirinkite Modeliai, pagrįsti pagrindiniais parametrais (VF/IF/VRM/TRR)
Nederinantis dizainas: įtampa/srovė esant 80% įvertinta vertei, temperatūra esant 50% maržoje
Patikrinimo testavimas: Išmatuokite pagrindinius parametrus, tokius kaip VF, IR, TRR ir kt. Atliekant faktinius grandinės matavimus
Tipiškas atvejis:
48 V/10A perjungimo maitinimo šaltinio išėjimo lygintuvo grandinėje pasirinkimo veiksmai yra šie
Nustatykite reikalavimus: VF<0.5V, IF ≥ 15A, VRM ≥ 60V, trr<50ns
Pradinis atrankos modelis: MBR2060CT Schottky Diode (VF)=0.45 v@10a, jei =20} a, vrm =60 v, trr =10} ns)
Šilumos patikrinimas: apskaičiuokite TJ =25 laipsnį +(0,45 V × 10a × 0,05 laipsnio /m) {=47.5 laipsnis (naudojant vario substratą šilumos išsklaidymui)
Faktinis bandymas: VF =0.47 V buvo matuojamas visomis apkrovos sąlygomis, kai temperatūra pakilo 22 laipsnių, o tai atitinka projektavimo reikalavimus