Kā novērst reverso strāvu, izmantojot diodes sakaru moduļos?

1, diodes princips, lai novērstu reverso strāvu
Diode tiek veidota, apvienojot P - Tips Semiconductor un N - Ievadiet pusvadītāju, lai izveidotu PN krustojumu, kam ir vienvirziena vadītspēja. Kad diodei tiek pielietots priekšējais spriegums, PN krustojums sašaurinās, elektroni pārvietojas no N reģiona uz P reģionu, caurumi pārvietojas no P reģiona uz N reģionu, veidojot strāvas ceļu un diode veic; Kad tiek pielietots apgriezts spriegums, PN krustojums paplašinās un veido augstas pretestības stāvokli, gandrīz nepārsniedzot strāvu un diode izslēdzoties. Izmantojot šo raksturlielumu, diode ir savienota virknē sakaru moduļa jaudas ievades terminālim vai kritiskā signāla pārraides ceļam. Kad jaudas polaritāte ir pareiza, diode darbojas un strāva plūst normāli; Kad barošanas avota polaritāte tiek mainīta, diode samazinās, neļaujot reversai strāvai iekļūt sakaru modulī, tādējādi nodrošinot aizsardzību.
2, dažāda veida diožu pielietošana pretējā apgrieztā savienojumā
(1) parastā taisngrieža diode
Parastās taisngrieža diodes ir visbiežāk izmantotais pretapstrādes diožu veids. Tam ir zems priekšējā sprieguma kritums un augsts apgrieztā sadalījuma spriegums, kas var atbilst vispārējo sakaru moduļa pretgaismojuma prasībām pret apgrieztu savienojumu. Piemēram, 1N4007 ir izplatīta taisngrieža diode ar maksimālo reverso spriegumu 1000 V un maksimālo 1A strāvu, kas piemērota dažiem zemiem - barošanas sakaru moduļiem. Tomēr parasto taisngriežu diožu apgrieztā atveseļošanās laiks ir salīdzinoši ilgs, kas var izraisīt ievērojamus pārslēgšanas zudumus lielos - frekvences lietojumprogrammās.
(2) Schottky diode
Schottky diodes ir pazīstamas ar zemo priekšējā sprieguma kritumu un ātru pārslēgšanas īpašībām. Salīdzinot ar parastajām taisngrieža diodēm, Schottky diodēm ir zemāks priekšējā sprieguma kritums, parasti no 0,3 V līdz 0,5 V, kas palīdz samazināt enerģijas zudumu. Tajā pašā laikā tā apgrieztā atveseļošanās laiks ir ārkārtīgi īss, nanosekundes līmenī, padarot to ļoti piemērotu anti pretējā savienojuma lietojumprogrammām augstos - frekvences sakaru moduļos. Piemēram, 1N5819 ir parasti izmantots Schottky diode ar maksimālo 1A strāvu uz priekšu un maksimālo reverso spriegumu 40 V, ko plaši izmanto dažādās pārnēsājamās sakaru ierīcēs.
(3) Ātra atkopšanas diode
Ātrās atveseļošanās diode apvieno dažas parasto taisngriežu diožu un Schottky diožu priekšrocības. Tam ir zems sprieguma kritums uz priekšu un ātrs reversās atjaunošanas laiks, parasti sākot no desmitiem nanosekundžu līdz simtiem nanosekundžu. Ātrās atgūšanas diožu apgrieztā sadalījuma spriegums ir salīdzinoši augsts un var izturēt lielus apgrieztā sprieguma palielinājumus. Dažos sakaru moduļos, kuriem nepieciešama augsta veiktspēja, piemēram, rūpnieciskās sakaru aprīkojums, augsts - ātruma datu pārraides moduļi utt., Ātra atkopšanas diodes ir ideāla izvēle.
3, faktiskais shēmas projektēšanas gadījums
(1) Vienkārša jaudas anti pretēja shēma
Komunikācijas moduļa enerģijas ievades galā diožu var vienkārši savienot virknē, lai panāktu pretēji reversu aizsardzību. Piemēram, savienojiet 1N4007 diodes pozitīvo termināli ar enerģijas padeves un negatīvā termināļa pozitīvo termināli ar sakaru moduļa enerģijas ievades termināli. Kad jaudas polaritāte ir pareiza, diode vada un pašreizējā nodrošina sakaru modulim jaudu; Kad jaudas polaritāte tiek mainīta, diode samazinās, neļaujot reversai strāvai iekļūt sakaru modulī. Šai ķēdei ir vienkārša struktūra un zemas izmaksas, bet tā var izraisīt noteiktu priekšējā sprieguma kritumu, kā rezultātā nedaudz samazinās barošanas spriegums.
(2) Tilta pret pretējo ķēdi
Komunikācijas moduļiem, kuriem nepieciešams divvirzienu barošanas avots vai kuri ir nejutīgi pret enerģijas polaritāti, var izmantot tilta anti pretēju ķēdi. Tilta anti -reversā ķēde sastāv no četrām diodēm, kas nodrošina, ka strāva iziet cauri sakaru modulim pareizajā virzienā neatkarīgi no barošanas avota polaritātes. Piemēram, bezvadu sakaru moduļa jaudas ieejā, lai izveidotu tilta ķēdi, tiek izmantotas četras 1N5819 Schottky diodes, kas var nodrošināt sakaru modulim stabilu jaudu, kad jauda ir savienota uz priekšu vai atpakaļgaitā. Tilta anti pretējā ķēdes priekšrocība ir tā, ka tā var pielāgoties dažādām enerģijas polaritātēm, taču ķēdes struktūra ir salīdzinoši sarežģīta un izmaksas ir augstas.
(3) Anti reversā shēma ar aizsardzības funkciju
Lai vēl vairāk uzlabotu sakaru moduļa drošību, anti pretējā ķēdē var pievienot citus aizsardzības komponentus. Piemēram, drošinātājs ir savienots virknē aiz diodes. Kad notiek īssavienojums vai pārslodzes strāva, drošinātājs izkūst, pārtraucot barošanas avotu un aizsargājot sakaru moduli no bojājumiem. Pārejošu sprieguma slāpēšanas diodi (televizorus) var arī savienot paralēli strāvas padeves galā, lai absorbētu pārejošu pārspriegumu uz elektrolīniju un neļaut tam izraisīt triecienu uz sakaru moduli.
4, piesardzības pasākumi piemērošanā
(1) Diodes parametru izvēle
Izvēloties anti reversās diodes, ir jāizvēlas atbilstoši parametri, pamatojoties uz sakaru moduļa faktiskajām vajadzībām. Apsveriet tādus parametrus kā maksimālā uz priekšu strāva, diodes apgrieztā sadalījuma sprieguma, priekšējā sprieguma kritums un reversās atkopšanas laiks. Ja maksimālā uz priekšu strāva ir pārāk maza, tā var izraisīt diodes pārkaršanu un bojājumus; Apgrieztā sadalījuma spriegums ir pārāk zems, lai izturētu barošanas avota apgrieztā sprieguma pārspriegumu; Pārmērīgs priekšējā sprieguma kritums var samazināt barošanas avota spriegumu un ietekmēt sakaru moduļa parasto darbību; Ilgs reversās atkopšanas laiks var izraisīt ievērojamus pārslēgšanas zudumus lielos - frekvences lietojumprogrammās.
(2) Siltuma izkliedes dizains
Darbības laikā diodes rada noteiktu siltuma daudzumu. Ja siltuma izkliede ir slikta, tā var izraisīt diodes temperatūras paaugstināšanos, ietekmējot tās veiktspēju un kalpošanas laiku. Izstrādājot komunikācijas moduļus, ir jāņem vērā diožu izkliede karstuma izkliedē. Diožu siltuma izkliedes efektu var uzlabot, pievienojot siltuma izlietnes, uzlabojot ventilācijas apstākļus un citas metodes.
(3) Ķēdes izkārtojums
Saprātīgam ķēdes izkārtojumam ir arī būtiska ietekme uz anti -reversās shēmas veiktspēju. Mēģiniet pēc iespējas saīsināt savienojuma līniju starp diodi un sakaru moduli, samazināt pretestību un induktivitāti līnijā un samazināt signāla traucējumus un sprieguma kritumu. Tikmēr ir svarīgi izvairīties no elektromagnētiskiem traucējumiem starp diodēm un citām sastāvdaļām.
(4) Pārbaude un validācija
Pēc anti -reversās shēmas dizaina pabeigšanas ir nepieciešama stingra pārbaude un pārbaude. Lai modelētu dažādas iespējamās enerģijas polaritātes maiņas situācijas, pārbaudiet, vai sakaru modulis var darboties pareizi un vai diode var efektīvi novērst reverso strāvu. Tajā pašā laikā ir jāpārbauda ķēdes veiktspējas stabilitāte dažādos vides apstākļos, piemēram, temperatūrā un mitrumā.
https://www.trrsemicon.com/diode/smd {{2 ^