Dioda jest prosta urządzenie półprzewodnikowe który obejmuje dwie warstwy, dwa zaciski i jedno złącze. Złącze normalnych diod może być utworzone za pomocą półprzewodników, takich jak typ p i typ n. Końcówka typu p jest znana jako anoda, podczas gdy końcówka typu n jest znana jako katoda. Są różne rodzaje diod są dostępne na rynku. Każdy typ ma swoje zastosowanie. W tym artykule omówiono przegląd diody mocy. W idealnym przypadku dioda nie może mieć czasu powrotu do tyłu. Ale kosztowny koszt takiej diody może się zmienić. W różnych zastosowaniach efekt czasu powrotu do tyłu nie jest ważny, więc można również stosować niedrogie diody.

Co to jest dioda mocy?

Definicja: DO dioda który ma dwa zaciski, takie jak anoda i katoda oraz dwie warstwy, takie jak P i N, używane w elektronika mocy obwody są znane jako dioda mocy. Ta dioda jest bardziej złożona zarówno pod względem konstrukcji, jak i działania, ponieważ urządzenie małej mocy musi zostać zmienione, aby było odpowiednie w zastosowaniach o dużej mocy.

dioda mocy

U władzy elektroniczne obwody ta dioda odgrywa zasadniczą rolę. Może być stosowany jako prostownik w obwodach przekształtnikowych, obwodach regulacji napięcia, dioda flyback / gasząca , zabezpieczenie przed odwrotnym napięciem itp.

Diody te są powiązane z diodami sygnałowymi, z wyjątkiem niewielkiej różnicy w ich budowie. Poziom domieszkowania w diodzie sygnałowej zarówno dla warstwy P, jak i warstwy N jest taki sam, podczas gdy w diodach mocy złącze może być utworzone pomiędzy silnie domieszkowaną warstwą P + i słabo domieszkowaną warstwą N–.

Budowa

Konstrukcja tej diody składa się z trzech warstw, takich jak warstwa P +, warstwa n– i warstwa n +. Tutaj górna warstwa to warstwa P +, jest silnie domieszkowana. Warstwa środkowa to warstwa n–, jest lekko domieszkowana, a ostatnia warstwa to warstwa n + i jest mocno domieszkowana.

“zmienia prąd przemienny na prąd stały ”

konstrukcja diody mocy

Tutaj warstwa p + działa jak anoda, grubość tej warstwy wynosi 10 μm, a poziom domieszkowania wynosi 10¹⁹cm^-3.

Warstwa n + działa jak katoda, grubość tej warstwy wynosi 250-300 μm, a poziom domieszkowania wynosi 10¹⁹cm^-3.

Warstwa n działa jako warstwa środkowa / warstwa dryfująca, grubość tej warstwy zależy głównie od napięcie przebicia a poziom dopingu to 10¹⁴cm^-3. Gdy szerokość tej warstwy wzrośnie, napięcie przebicia wzrośnie.

Zasada działania diody mocy

Zasada działania tej diody jest podobna do normalnej Dioda złączowa PN . Gdy napięcie na zacisku anody jest wyższe niż napięcie na zacisku katody, dioda przewodzi. Zakres spadku napięcia przewodzenia w tej diodzie jest bardzo mały i wynosi około 0,5V - 1,2V. W tym trybie dioda działa jako charakterystyka przewodzenia.

Jeżeli napięcie katody jest wyższe niż napięcie anody, dioda działa jako tryb blokujący. W tym trybie dioda zachowuje się jak odwrotna charakterystyka.

Rodzaje diod mocy

Klasyfikację tych diod można przeprowadzić na podstawie czasu powrotu do tyłu, procesu wytwarzania i penetracji obszaru zubożenia w stanie odwróconej polaryzacji.

Diody mocy w zależności od czasu powrotu do stanu poprzedniego oraz procesu wytwarzania dzieli się na trzy typy np

Diody ogólnego przeznaczenia
Diody szybkiego powrotu do zdrowia
Diody Schottky'ego

Diody ogólnego przeznaczenia

Diody te mają ogromny czas powrotu do tyłu około 25 μs, dlatego można je stosować w pracy z niską częstotliwością (do 1 kHz) i niską prędkością (do 1 kHz).

Diody szybkiego powrotu do zdrowia

Diody te charakteryzują się szybkim przywracaniem ze względu na ich bardzo mały czas powrotu poniżej 5 μs, używany w aplikacjach szybkiego przełączania

Diody Schottky'ego

Proszę odnieść się do tego linku, aby dowiedzieć się więcej Diody Schottky'ego

Diody mocy w zależności od penetracji obszaru zubożenia są odwrócone, są podzielone na dwa typy, takie jak

Przebijaj diody
Diody bez przebijania

Przebijaj diody

Dioda, w której szerokość obszaru zubożenia w momencie przebicia wchodzi do warstwy n +, jest znana jako dioda przebijana.

Diody bez przebijania

Dioda, w której szerokość obszaru zubożenia w momencie przebicia nie przechodzi do sąsiedniej warstwy n +, jest zwykle nazywana diodami nieprzepuszczalnymi.

W tym trybie szerokość obszaru dryftu jest większa niż największa szerokość obszaru zubożenia, dlatego obszar zubożenia nie może wejść do sąsiedniej warstwy n +.

Jak wybrać?

Wyboru diody mocy można dokonać na podstawie napięcia IF (prąd przewodzenia) i VRRM (szczyt odwrotny).

Te diody są chronione za pomocą obwody tłumiące od skoków przepięcia. Może się to zdarzyć podczas wykonywania procesu odzyskiwania wstecznego. Obwód tłumiący używany do diody mocy obejmuje głównie rezystor & kondensator połączony równolegle z diodą.

Charakterystyka V-I

Charakterystykę V-I diody mocy przedstawiono poniżej. Gdy napięcie przewodzenia wzrośnie, prąd przewodzenia zostanie zwiększony liniowo.

Niezwykle mniejsza ilość prądu upływowego będzie dostarczana w stanie odwrotnej polaryzacji. Prąd ten jest niezależny od przyłożonego napięcia wstecznego.

Prąd upływowy dostarcza głównie ze względu na mniejszościowe nośniki ładunku w diodzie. Gdy napięcie wsteczne otrzyma odwrotne napięcie przebicia, nastąpi awaria lawiny. Gdy nastąpi przebicie wsteczne, prąd wsteczny również wzrośnie drastycznie przy mniejszym wzroście napięcia wstecznego. Prąd wsteczny może być kontrolowany przez obwód zewnętrzny.

Zalety i wady diody mocy

Zalety i wady diody mocy obejmują następujące elementy.

Obszar złącza PN tej diody jest duży i może dostarczać ogromny prąd, jednak pojemność tego złącza może być również duża, co działa przy niższej częstotliwości i jest zwykle używane tylko do prostowania.
Rozwiąże AC przy wysokim prądzie i wysokim napięciu.
Główną wadą jest jego rozmiar i prawdopodobnie należy go naprawić na radiator podczas przewodzenia wysokiego prądu.
Potrzebuje specjalistycznego sprzętu do montażu i izolacji metalowych ram, które są dostępne w okolicy.

Aplikacje

Zastosowania diody mocy obejmują:

Ta dioda zapewnia niekontrolowane prostowanie mocy
Jest używany w różnych aplikacjach, takich jak DC zasilacze , do ładowania akumulatora, falowników i AC prostowniki .
Są one używane jak sieci tłumiące i diody jednokierunkowe ze względu na ich właściwości, takie jak napięcie i wysoki prąd.
Te diody są używane jako sprzężenie zwrotne, diody gaszące i prostownik wysokiego napięcia.
W stanie przebicia wstecznego, gdy prąd i napięcie tej diody są duże, rozpraszanie mocy może być duże, więc urządzenie może zostać zniszczone.

FAQs

1). Jaka jest funkcja diody mocy?

Jest to rodzaj krystalicznego półprzewodnika, który służy do zamiany prądu przemiennego na stały i proces ten nazywa się rektyfikacją.

2). Jakie są zastosowania diody mocy?

Te diody są używane tam, gdzie występują wysokie napięcia i większe prądy.

3). Jakie są rodzaje diod mocy?

Są to diody szybkiego powrotu do zdrowia, diody Schottky'ego i ogólnego przeznaczenia.

4). Jaka jest różnica między diodą mocy a normalną diodą?

Dioda mocy ma zastosowanie tam, gdzie wysoki prąd i napięcie są używane jak falownik, podczas gdy zwykła dioda ma zastosowanie do zastosowań o małych sygnałach.

A więc o to chodzi przegląd diody mocy który odgrywa istotną rolę w obwodach energoelektroniki. Diody te znajdują zastosowanie w układach przekształtników, jako dioda flyback, układy regulacji napięcia, dioda gasząca czy zabezpieczenie przed napięciem wstecznym itp. Tu pytanie do Ciebie, jakie są wady diody mocy?