Kādi elektriskie parametri jāņem vērā, izvēloties diodes?

一, pamata elektriskie parametri: nosakiet ierīces pamata veiktspēju
1. Pozitīvs sprieguma kritums (VF)
Priekšējā sprieguma kritums ir sprieguma starpība starp anodu un katodu, kad diode veic, kas tieši ietekmē ķēdes efektivitāti. Silīcija diožu tipiskā vērtība ir 0,6 - 0,7 V, savukārt Schottky diodes var būt tikai 0,2-0,4V. Zema sprieguma un augstas strāvas scenāriju gadījumā (piemēram, DC-DC pārveidotājiem) VF samazināšana par 0,1 V var palielināt efektivitāti par 2-3%. Piemēram, 5V/3A izejas ķēdē, izmantojot Schottky diožu ar VF =0.3 V (piemēram, 1N5819), var samazināt enerģijas patēriņu par 12W, salīdzinot ar parasto silīcija diožu (VF =0.7 V).
2. Maksimālā labotā strāva (ja)
Šis parametrs nosaka maksimālo vidējo strāvu, ko diode var iziet cauri garai - terminam stabilai darbībai, ko nosaka PN krustojuma laukums un siltuma izkliedes apstākļi. Piemēram, 1N4007 taisngrieža diodei ir novērtēta, ja 1A, bet tā faktiskā maksimālā strāva var sasniegt 30A (neatkārtojošais impulss). Izvēloties, ir jāņem vērā:
Nepārtraukta darba strāva: jāatstāj 20-30% rezerve
Pulsa darba strāva: atsauce IFSM (neatkārtojoša pārsprieguma strāva) parametri
Siltuma izkliedes dizains: TO-220 paketē ir vairāk nekā 5 reizes lielāka siltuma izkliedes spēja nekā SOD-123 iepakojumā
3. Apgrieztā sadalījuma spriegums (VBR) un maksimālais reversais darba spriegums (VRM)
VBR ir kritiskais spriegums diodes reversā sadalīšanai, savukārt VRM parasti ir 60–80% no VBR kā drošu darba zonu. Piemēram, 220 V maiņstrāvas taisngrieža ķēdē ir jāizvēlas diodes ar VRM lielāku vai vienādu ar 600 V (piemēram, 1N4007 ar VRM =1000 V). Uzmanība jāpievērš īpašiem scenārijiem:
Pārejošs pārspriegums: apsveriet iespēju saskaņot televizoru diodes VBR ar skavas spriegumu (VC)
Augsta sprieguma pielietojums: PIN struktūra Ātra atgūšanas diode var izturēt tūkstošiem voltu apgrieztā sprieguma
4. Reversās noplūdes strāva (IR)
IR atspoguļo diožu apgrieztā nogriešanas spēju, un uz katriem temperatūras paaugstināšanos par 25 grādiem IR palielinās par aptuveni 10 reizēm. Augstā - sprieguma noteikšanas ķēdēs pārmērīga IR var izraisīt mērījumu kļūdas. Piemēram, 2AP germānija detektora diode var sasniegt IR 100 μ A pie VR =50 V, savukārt silīcija - bāzes 1N4148 ir IR.<0.1 μ A under the same conditions.
2, dinamiski raksturīgie parametri: ietekmē augstu - frekvenci un pārslēgšanas veiktspēju
5. Reversā atveseļošanās laiks (TRR)
TRR ir diodes pārejas laiks no vadīšanas uz robežu, kas ir būtiska barošanas avotu pārslēgšanas efektivitātei. Tradicionālā taisngrieža diode TRR var sasniegt simtiem nanosekundžu, savukārt ātra atveseļošanās diodes (piemēram, FR107) var saīsināt to līdz 50Niem, un Schottky diodes to var pat pazemināt līdz dažām nanosekundēm. 500 kHz pārslēgšanas barošanas avotā, izmantojot ātru atkopšanas diodi ar Trr =20 NS, var uzlabot efektivitāti par vairāk nekā 5%, salīdzinot ar parastajām diodēm.
6. krustojuma kapacitāte (CJ)
CJ sastāv no difūzijas kondensatoriem un barjeru kondensatoriem, kas tieši ietekmē augstas - frekvences signālu integritāti. RF ķēdēs pārmērīgs CJ var izraisīt signāla vājināšanu un fāzes kropļojumus. Piemēram:
1N4148 Maza signāla slēdža diode cj =4 pf (@ vr =0 v)
HSMS-286X sērija Schottky Diode CJ<0.6pF, suitable for GHz level applications
Varaktoru diodes var sasniegt nepārtrauktu CJ variāciju, pielāgojot apgrieztā spriegumu, ko izmanto shēmu noregulēšanai
7. Maksimālā darbības frekvence (FM)
FM kopīgi nosaka ar TRR un CJ, ar tipisku vērtību diapazonu:
Diode labošana:<1kHz
Ātra atveseļošanās diode: 10kHz-1MHz
Schottky diode: virs 100MHz
Mainīgas kapacitātes diode: spēj sasniegt GHz līmeni
3, ekstrēmais parametrs: nodrošiniet ierīces drošu darbību
8. neatkārtojoša pārsprieguma strāva (IFSM)
IFSM definē maksimālo impulsa strāvu, kurai diodei ir atļauts izturēt 10 ms periodu, parasti 5 - 20 reizes vairāk nekā IF. Galvenā pārbaude ir nepieciešama tādos scenārijos kā motora palaišana un kondensatora uzlāde:
1N5408 taisngrieža diode ifsm =200 a (@ 10ms)
Faktiskā pārsprieguma enerģija jāaprēķina, izmantojot formulu: e=i ² rmst (kur i ir pārsprieguma strāva un t ir ilgums)
9. Krustojuma temperatūra (TJ) un termiskā pretestība (R θ JA)
TJ ir augstākā temperatūra mikroshēmā, parasti nepārsniedzot 150 grādus silīcija caurulēm. Termiskā pretestība r θ JA atspoguļo siltuma izkliedes spēju, piemēram,:
SOD-123 Iepakojums: r θ Ja ≈ 300 grāds /w
TO-220 pakete (ar siltuma izlietni): r θ Ja<10 ℃/W
Faktisko krustojuma temperatūru var aprēķināt, izmantojot formulu TJ=TA+P × R θ JA (kur TA ir apkārtējā temperatūra un P ir enerģijas patēriņš).
10. Jaudas izkliede (PD)
PD definē diodes maksimālo enerģijas patēriņu īpašos siltuma izkliedes apstākļos, kas jāsaskaņo ar faktisko ķēdes enerģijas patēriņu. Piemēram:
1N4007 PD brīvā gaisā ir 1w
Piespiedu gaisa dzesēšanas apstākļos to var palielināt līdz 3W
Faktiskais enerģijas patēriņš jāaprēķina, izmantojot p=VF × Ja, atstājot 50% rezervi
4, īpašie lietojumprogrammu parametri: scenāriju balstītas atlases atslēga
11. Sprieguma stabilizācijas parametri (VZ, RZ)
Zener diodes jāpievērš uzmanība:
Stabils spriegums (VZ): precizitāte var sasniegt ± 1%, ± 2%
Dinamiskā pretestība (RZ): atspoguļo sprieguma stabilizācijas veiktspēju, tipisko vērtību 0,1-100 Ω
Sprieguma temperatūras koeficients: piemēram, 2DW7C tipa sprieguma regulatora temperatūras koeficients ir +0.07%/ grāds
12. ESD aizsardzības parametri (TVS diode)
Pārejoša sprieguma nomākuma diode ir jāpārbauda:
Sadalīšanas spriegums (VBR): nedaudz augstāks par ķēdes darba spriegumu
Skavas spriegums (VC): aizsargājošais spriegums noteiktā impulsa strāvā
Maksimālā impulsa jauda (PPP): Piemēram, SMAJ5.0A televizoru PPP ir 400W (@ 8/20 μ s viļņu forma)
5, atlases metodika: parametru saskaņošanai četru soļu metode
Scenārija definīcija: skaidri definējiet lietojumprogrammas veidu (labošana/pārslēgšana/sprieguma regulēšana/aizsardzība)
Parametru filtrēšana: atlasiet modeļus, kuru pamatā ir galvenie parametri (VF/IF/VRM/TRR)
Deatating Design: spriegums/strāva ar 80% vērtību, temperatūra ar 50% rezervi
Pārbaudes pārbaude: izmēriet galvenos parametrus, piemēram, VF, IR, TRR utt. Caur faktiskajiem ķēdes mērījumiem
Tipisks gadījums:
48V/10A komutācijas barošanas avota izejas taisngrieža shēmā atlases darbības ir šādas
Nosakiet prasības: VF<0.5V, IF ≥ 15A, VRM ≥ 60V, trr<50ns
Sākotnējā atlases modelis: MBR2060CT SCHOTTKY DIODE (VF)=0.45 v@10a, ja =20 a, vrm =60 v, trr =10 ns)
Termiskā verifikācija: aprēķiniet tj =25 pakāpi +(0,45V × 10a × 0,05 grāds /w) =47.5 grāds (vara substrāta izmantošana siltuma izkliedēšanai)
Faktiskā pārbaude: VF =0.47 V tika izmērīts pilnās slodzes apstākļos ar temperatūras paaugstināšanos 22 grādos, kas atbilst projektēšanas prasībām