Hlavní parametry usměrňovacích diod

Ke korekci nízkofrekvenčních střídavých proudů, tedy k přeměně střídavého proudu na stejnosměrný nebo pulzující, slouží usměrňovací diody, jehož princip je založen na jednostranné elektrické vodivosti p-n-přechodu. Diody tohoto typu se používají v násobičích, usměrňovačích, detektorech atd.

Vyrábějí se usměrňovací diody s plochým nebo bodovým spojem a plocha přímého spoje může být od desetin čtverečního milimetru do jednotek čtverečních centimetrů, v závislosti na jmenovitém proudu pro danou půlperiodickou usměrněnou diodu.

Proudově napěťová charakteristika (CVC) polovodičové diody má dopřednou a zpětnou větev. Přímá větev I — V charakteristiky prakticky ukazuje vztah mezi proudem diodou a propustným úbytkem napětí v ní, jejich vzájemnou závislost.

Reverzní větev I — V charakteristiky odráží chování diody, když je na ni přivedeno napětí obrácené polarity, kde je proud přechodem velmi malý a prakticky nezávisí na napětí přivedeném na diodu až do limitu. je dosaženo, kde selže elektrický průraz přechodu a diody.

Maximální zpětné napětí diody — Vr

První a hlavní charakteristikou usměrňovače je maximální povolené zpětné napětí. Toto je napětí, které je aplikováno na diodu v opačném směru, stále bude možné s jistotou říci, že dioda to vydrží a že tato skutečnost nebude mít negativní vliv na další činnost diody. Ale pokud je toto napětí překročeno, pak není zaručeno, že se dioda nerozbije.

Tento parametr je pro různé diody odlišný, pohybuje se v rozsahu od desítek voltů do několika tisíc voltů. Například pro oblíbený usměrňovač 1n4007 je maximální zpětné stejnosměrné napětí 1000V a pro 1n4001 pouze 50V.

Průměrný proud diody — Pokud

Dioda usměrňuje proud, takže další nejdůležitější charakteristikou usměrňovací diody bude průměrný proud diody – průměrná hodnota usměrněného stejnosměrného proudu protékajícího pn přechodem za dobu. U usměrňovacích diod se tento parametr může lišit od stovek miliampérů až po stovky ampérů.

Například pro usměrňovač 2D204A je maximální dopředný proud pouze 0,4A a pro 80EBU04 až 80A. Pokud se průměrný proud ukáže být delší dobu větší než hodnota uvedená v dokumentaci, pak není zaručeno, že dioda přežije.

Maximální pulzní proud diody — Ifsm (jeden pulz) a Ifrm (opakující se pulzy)

Maximální pulzní proud diody je špičková hodnota proudu, kterou daný usměrňovač vydrží jen po určitou dobu, která je uvedena v dokumentaci spolu s tímto parametrem. Například dioda 10A10 je schopna odolat jedinému proudovému pulzu 600A s dobou trvání 8,3 ms.

Pokud jde o opakující se impulsy, jejich proud by měl být takový, aby průměrný proud byl v přípustném rozsahu. Například dioda 80EBU04 vydrží opakující se čtvercové pulsy s frekvencí 20 kHz, i když jejich maximální proud je 160A, ale průměrný proud by neměl zůstat větší než 80A.

Průměrný zpětný proud diody — Ir (unikající proud)

Průměrný zpětný proud diody udává průměrný proud procházející přechodem ve zpětném směru. Obvykle je tato hodnota menší než mikroampér s maximem miliampérů. Například pro 1n4007 průměrný zpětný proud nepřesahuje 5 μA při teplotě přechodu + 25 ° C a nepřesahuje 50 μA při teplotě přechodu + 100 °C.

Průměrné propustné napětí diody — Vf (pokles přechodového napětí)

Průměrné napětí diody při daném průměrném proudu. Jedná se o napětí, které se přivádí přímo na p-n přechod diody, když jí prochází stejnosměrný proud o hodnotě uvedené v dokumentaci. Obvykle ne více než zlomky, maximum - jednotky voltů.

Například dokumentace k diodě EM516 udává propustné napětí 1,2V pro proud 10A a 1,0V pro proud 2A. Jak vidíte, odpor diody je nelineární.

Diodový diferenciální odpor

Diferenciální odpor diody vyjadřuje poměr nárůstu napětí na pn-přechodu diody k malému nárůstu proudu přes přechod, který způsobil tento nárůst.Typicky od zlomků ohmů až po desítky ohmů. Lze jej vypočítat z grafů poklesu napětí versus dopředný proud.

Například pro diodu 80EBU04 zvýšení proudu o 1A (z 1 na 2A) způsobí zvýšení úbytku napětí na přechodu o 0,08 V. Proto je rozdílový odpor diody v tomto rozsahu proudů 0,08 / 1 = 0,08 Ohm.

Průměrný ztrátový výkon Pd diody

Průměrný výkon rozptýlený diodou je průměrný výkon rozptýlený tělem diody za dobu, kdy jí protéká proud v dopředném a zpětném směru. Tato hodnota závisí na konstrukci pouzdra diody a může se pohybovat od stovek miliwattů až po desítky wattů.

Například u diody KD203A je průměrný výkon rozptýlený pouzdrem 20 W, tuto diodu lze dokonce instalovat v případě potřeby na chladič pro odvod tepla.