De belangrijkste parameters van gelijkrichterdiodes

Om laagfrequente wisselstromen te corrigeren, dat wil zeggen om wisselstroom om te zetten in gelijkstroom of pulserend, dienen ze gelijkrichter diodes, waarvan het principe is gebaseerd op de eenzijdige elektrische geleidbaarheid van de pn-overgang. Diodes van dit type worden gebruikt in vermenigvuldigers, gelijkrichters, detectoren, enz.

Er worden gelijkrichterdiodes met platte of puntovergangen vervaardigd, en het directe junctiegebied kan variëren van tienden van een vierkante millimeter tot eenheden van vierkante centimeters, afhankelijk van de stroomsterkte voor een bepaalde gelijkgerichte diode van een halve periode.

De stroom-spanningskarakteristiek (CVC) van een halfgeleiderdiode heeft een voorwaartse en achterwaartse tak. De rechte tak van de I - V-karakteristiek toont praktisch de relatie tussen de stroom door de diode en de voorwaartse spanningsval daarin, hun onderlinge afhankelijkheid.

De omgekeerde tak van de I - V-karakteristiek weerspiegelt het gedrag van de diode wanneer er een spanning met omgekeerde polariteit op wordt toegepast, waarbij de stroom door de kruising erg klein is en praktisch niet afhankelijk is van de spanning die op de diode wordt toegepast tot de limiet wordt bereikt, waar elektrische storing van junctie en de diode uitvalt.

Maximale diode-sperspanning — Vr

Het eerste en belangrijkste kenmerk van een gelijkrichter is de maximaal toegestane sperspanning. Dit is de spanning, die in de tegenovergestelde richting op de diode wordt toegepast, het zal nog steeds mogelijk zijn om met vertrouwen te zeggen dat de diode het zal weerstaan ​​​​en dat dit feit de verdere werking van de diode niet negatief zal beïnvloeden. Maar als deze spanning wordt overschreden, is er geen garantie dat de diode niet zal breken.

Deze parameter is verschillend voor verschillende diodes, het ligt in het bereik van tientallen volt tot enkele duizenden volt. Voor de populaire gelijkrichter 1n4007 is de maximale DC-sperspanning bijvoorbeeld 1000V en voor de 1n4001 slechts 50V.

Gemiddelde diodestroom - als

De diode corrigeert stroom, dus het volgende belangrijkste kenmerk van een gelijkrichterdiode is de gemiddelde diodestroom - de gemiddelde waarde van de gelijkgerichte gelijkstroom die gedurende de periode door de pn-overgang vloeit. Voor gelijkrichterdiodes kan deze parameter variëren van honderden milliampère tot honderden ampère.

Voor een gelijkrichter 2D204A is de maximale doorlaatstroom bijvoorbeeld slechts 0,4 A en voor een 80EBU04 zelfs 80 A. Als de gemiddelde stroom gedurende lange tijd groter blijkt te zijn dan de waarde die in de documentatie wordt aangegeven, is er geen garantie dat de diode het zal overleven.

Maximale diodepulsstroom - Ifsm (enkele puls) en Ifrm (repetitieve pulsen)

De maximale pulsstroom van een diode is de piekstroomwaarde die een bepaalde gelijkrichter slechts gedurende een bepaalde tijd kan weerstaan, die samen met deze parameter in de documentatie wordt aangegeven. Een 10A10-diode is bijvoorbeeld bestand tegen een enkele stroompuls van 600A met een duur van 8,3 ms.

Wat betreft de repetitieve pulsen, hun stroom moet zodanig zijn dat de gemiddelde stroom binnen het toegestane bereik ligt. De 80EBU04-diode is bijvoorbeeld bestand tegen repetitieve vierkante pulsen met een frequentie van 20 kHz, zelfs als hun maximale stroom 160A is, maar de gemiddelde stroom mag niet meer dan 80A blijven.

Gemiddelde diode-tegenstroom - Ir (lekstroom)

De gemiddelde tegenstroom van de diode geeft de periodegemiddelde stroom door de kruising in de omgekeerde richting aan. Meestal is deze waarde kleiner dan een microampère, met een maximum van milliampère.Voor bijvoorbeeld 1n4007 is de gemiddelde tegenstroom niet hoger dan 5μA bij een junctietemperatuur van +25°C en niet hoger dan 50 μA bij een junctietemperatuur van + 100°C.

Gemiddelde diodedoorlaatspanning - Vf (spanningsval knooppunt)

Gemiddelde diodespanning bij een gegeven gemiddelde stroom. Dit is de spanning die direct op de pn-overgang van de diode wordt gezet wanneer er een gelijkstroom met de in de documentatie aangegeven waarde doorheen gaat. Gewoonlijk niet meer dan fracties, maximum — eenheden van volt.

De documentatie voor de EM516-diode geeft bijvoorbeeld een doorlaatspanning van 1,2V voor een stroom van 10A en 1,0V voor een stroom van 2A. Zoals u kunt zien, is de weerstand van de diode niet-lineair.

Diode differentiële weerstand

De differentiële weerstand van de diode drukt de verhouding uit van de spanningsstijging over de pn-overgang van de diode tot de kleine stroomstijging over de kruising die die stijging veroorzaakte.Typisch van fracties van een ohm tot tientallen ohm. Het kan worden berekend op basis van spanningsval versus voorwaartse stroomgrafieken.

Voor een 80EBU04-diode geeft een toename van de stroom van 1A (van 1 naar 2A) bijvoorbeeld een toename van 0,08 V in de spanningsval over de kruising. Daarom is de differentiële weerstand van de diode in dit stroombereik 0,08 / 1 = 0,08 Ohm.

Gemiddelde vermogensdissipatie van een Pd-diode

Het gemiddelde vermogen dat door de diode wordt gedissipeerd, is het gemiddelde vermogen dat door het lichaam van de diode wordt gedissipeerd gedurende de periode dat er stroom doorheen stroomt in voorwaartse en achterwaartse richting. Deze waarde is afhankelijk van het ontwerp van de diodebehuizing en kan variëren van honderden milliwatt tot tientallen watt.

Voor de KD203A-diode is het gemiddelde vermogen dat door de behuizing wordt gedissipeerd bijvoorbeeld 20 W, deze diode kan indien nodig zelfs op een koellichaam worden geïnstalleerd om warmte af te voeren.