Główne parametry diod prostowniczych

Służą do korygowania prądów przemiennych o niskiej częstotliwości, to znaczy do przekształcania prądu przemiennego w stały lub pulsujący diody prostownicze, którego zasada opiera się na jednostronnym przewodnictwie elektrycznym złącza p-n. Diody tego typu stosowane są w mnożnikach, prostownikach, detektorach itp.

Produkowane są diody prostownicze ze złączem płaskim lub punktowym, a powierzchnia bezpośredniego złącza może wynosić od dziesiątych części milimetra kwadratowego do jednostek centymetrów kwadratowych, w zależności od prądu znamionowego dla danego półokresowego prostownika diodowego.

Charakterystyka prądowo-napięciowa (CVC) diody półprzewodnikowej ma gałąź do przodu i do tyłu. Prosta gałąź charakterystyki I - V praktycznie pokazuje zależność między prądem przepływającym przez diodę a spadkiem napięcia w niej do przodu, ich współzależność.

Odwrotna gałąź charakterystyki I — V odzwierciedla zachowanie diody po przyłożeniu do niej napięcia o odwrotnej polaryzacji, gdzie prąd płynący przez złącze jest bardzo mały i praktycznie nie zależy od napięcia przyłożonego do diody aż do granicy dochodzi do awarii elektrycznej złącza i diody.

Maksymalne napięcie wsteczne diody — Vr

Pierwszą i główną cechą prostownika jest maksymalne dopuszczalne napięcie wsteczne. To jest napięcie, przykładając je do diody w przeciwnym kierunku, nadal będzie można śmiało powiedzieć, że dioda to wytrzyma i że fakt ten nie wpłynie negatywnie na dalsze działanie diody. Ale jeśli to napięcie zostanie przekroczone, nie ma gwarancji, że dioda się nie zepsuje.

Ten parametr jest różny dla różnych diod, mieści się w zakresie od kilkudziesięciu woltów do kilku tysięcy woltów. Na przykład dla popularnego prostownika 1n4007 maksymalne napięcie wsteczne DC wynosi 1000V, a dla 1n4001 tylko 50V.

Średni prąd diody — jeśli

Dioda prostuje prąd, więc następną najważniejszą cechą diody prostowniczej będzie średni prąd diody — średnia wartość wyprostowanego prądu stałego płynącego przez złącze pn w danym okresie. W przypadku diod prostowniczych parametr ten może wahać się od setek miliamperów do setek amperów.

Na przykład dla prostownika 2D204A maksymalny prąd przewodzenia wynosi tylko 0,4A, a dla 80EBU04 - aż 80A. Jeśli średni prąd przez długi czas okaże się większy niż wartość wskazana w dokumentacji, to nie ma gwarancji, że dioda przeżyje.

Maksymalny prąd impulsu diody — Ifsm (pojedynczy impuls) i Ifrm (impulsy powtarzalne)

Maksymalny prąd impulsowy diody to wartość szczytowa prądu, którą dany prostownik może wytrzymać tylko przez określony czas, co jest wskazane w dokumentacji wraz z tym parametrem. Na przykład dioda 10A10 jest w stanie wytrzymać pojedynczy impuls prądu o natężeniu 600 A i czasie trwania 8,3 ms.

W przypadku impulsów powtarzalnych ich prąd powinien być taki, aby średni prąd mieścił się w dopuszczalnym zakresie. Na przykład dioda 80EBU04 wytrzyma powtarzające się impulsy prostokątne o częstotliwości 20 kHz, nawet jeśli ich maksymalny prąd wynosi 160 A, ale średni prąd nie powinien przekraczać 80 A.

Średni prąd wsteczny diody — Ir (prąd upływu)

Średni prąd wsteczny diody wskazuje średni okres prądu płynącego przez złącze w kierunku przeciwnym. Zwykle ta wartość jest mniejsza niż mikroamper, z maksimum miliamperów.Na przykład dla 1n4007 średni prąd wsteczny nie przekracza 5 μA przy temperaturze złącza + 25 ° C i nie przekracza 50 μA przy temperaturze złącza + 100°C

Średnie napięcie przewodzenia diody — Vf (spadek napięcia na złączu)

Średnie napięcie diody przy danym średnim prądzie. Jest to napięcie, które jest przykładane bezpośrednio do złącza p-n diody, gdy przepływa przez nie prąd stały o wartości określonej w dokumentacji. Zwykle nie więcej niż ułamki, maksimum — jednostki woltów.

Na przykład dokumentacja diody EM516 podaje napięcie przewodzenia 1,2 V dla prądu 10 A i 1,0 V dla prądu 2 A. Jak widać, rezystancja diody jest nieliniowa.

Rezystancja różnicowa diody

Rezystancja różnicowa diody wyraża stosunek wzrostu napięcia na złączu pn diody do niewielkiego wzrostu prądu na złączu, który spowodował ten wzrost.Zazwyczaj od ułamków omów do dziesiątek omów. Można to obliczyć na podstawie wykresów spadku napięcia w funkcji prądu przewodzenia.

Na przykład dla diody 80EBU04 wzrost prądu o 1 A (z 1 do 2 A) daje wzrost spadku napięcia na złączu o 0,08 V. Dlatego rezystancja różnicowa diody w tym zakresie prądów wynosi 0,08 / 1 = 0,08 Ohm.

Średnie rozpraszanie mocy diody Pd

Średnia moc rozpraszana przez diodę to średnia moc rozpraszana przez korpus diody w okresie, gdy prąd przepływa przez nią w kierunku do przodu i do tyłu. Wartość ta zależy od konstrukcji obudowy diody i może wahać się od setek miliwatów do kilkudziesięciu watów.

Na przykład dla diody KD203A średnia moc rozpraszana przez obudowę wynosi 20 W, diodę tę można nawet zainstalować, jeśli to konieczne, na radiatorze w celu odprowadzenia ciepła.