Импульсные диоды

Силовые диоды

Силовые диоды применяются в основном в устройствах электропитания и обычно от них требуется обеспечение больших (до десятков и сотен ампер) токов в нагрузке и возможность выдерживать значительные обратные напряжения. Такие токи можно получить только в p-n переходах значительной площади. Поэтому силовые диоды имеют большие габариты и выполняются в массивном корпусе, предназначенном для установки на радиатор. Последнее объясняется тем, что например при токе порядка 100 А на открытом диоде будет выделяться мощность около 80 Вт.

Система параметров силовых диодов аналогична соответствующей системе универсальных, но используется и ряд дополнительных – например тепловое сопротивление переход – корпус или переход – среда. Это число, имеющее размерность град/Вт и показывающее насколько увеличивается температура кристалла при подведении к нему мощности 1 Вт и неизменной температуре корпуса или окружающей среды.

Импульсные диоды предназначены для работы в импульсных, переключающих схемах. От них требуется обеспечение малой длительности переходных процессов происходящих при переходе от включенного состояния диода к выключенному, и наоборот. Обеспечить высокое быстродействие импульсных диодов можно, если они будут иметь малые емкости и малые времена рассасывания неосновных носителей. В дополнение к стандартной системе параметров универсальных диодов для оценки характеристик импульсных вводится ряд специфических.

· Емкость диода – это барьерная емкость p-n перехода при определенном обратном напряжении совместно с емкостью корпуса.

· Время восстановления обратного сопротивления – это интервал времени с момента подачи на диод запирающего напряжения до момента, когда обратный ток через него достигнет определенного значения Iº, уровень которого составляет единицы – доли мА, (при этом уровень прямого тока также фиксируется). За время выводится основная доля накопленных неосновных носителей и условно считают, что через это время диод закрывается. (рис. 2.9).

Рис.2.9. Восстановление обратного сопротивления диода.

Иногда быстродействие импульсного диода оценивается другим параметром, который называется зарядом переключения. Он характеризует заряд неосновных носителей, накопленный во время протекания прямого тока и выводимый во внешнюю цепь в виде импульса обратного тока в течение времени . Этот заряд можно рассчитать, проинтегрировав функцию, описывающую обратный ток в течение времени восстановления. Для быстродействующих диодов величина Q_пер составляет единицы - десятки пКл.

Еще один параметр – время установления прямого сопротивления.

Рис.2.10. Установление прямого сопротивления диода.

При переключении диода из запертого состояния в открытое ток, вследствие инерционности носителей, не может измениться мгновенно (рис. 2.10). Время, за которое он становится равным стационарному, установившемуся значению называется временем установления.

Все эти эффекты присутствуют и у силовых и у универсальных диодов. Но так как они обычно работают на относительно низких частотах, то влияние данных эффектов будет невелико.

Дата добавления: 2014-01-06