Диод простой полупроводниковый прибор который включает в себя два слоя, два терминала и один переход. Переход нормальных диодов может быть сформирован через полупроводники p-типа и n-типа. Вывод на p-типе известен как анод, тогда как вывод на n-типе известен как катод. Они разные виды диодов доступны на рынке. У каждого вида есть свое применение. В этой статье обсуждается обзор силового диода. В идеале у диода не должно быть времени обратного восстановления. Но, стоимость такого диода может измениться. В различных приложениях эффект обратного времени восстановления не важен, поэтому можно использовать и недорогие диоды.

Что такое силовой диод?

Определение: К диод который имеет два вывода, такие как анод и катод, и два слоя, такие как P&N, используемые в силовая электроника схемы известны как силовые диоды. Этот диод более сложен как по конструкции, так и по эксплуатации, потому что устройство малой мощности должно быть изменено, чтобы сделать его подходящим для приложений с высокой мощностью.

силовой диод

В силе электронные схемы , этот диод играет существенную роль. Может использоваться в качестве выпрямителя в схемах преобразователя, схемах регулирования напряжения, обратный / обратный диод , защита от обратного напряжения и т. д.

Эти диоды относятся к сигнальным диодам, за исключением небольшого несоответствия в конструкции. Уровень легирования в сигнальном диоде как для P-слоя, так и для N-слоя одинаков, тогда как в мощных диодах переход может быть сформирован между сильно легированным слоем P + и слаболегированным слоем N–.

Строительство

Конструкция этого диода включает три слоя: слой P +, слой n– и слой n +. Здесь верхний слой - слой P +, он сильно легирован. Средний слой - это n– слой, он слабо легирован, а последний слой - это слой n +, и он сильно легирован.

“что хорошего в нетворкинге ”

силовой диод-конструкция

Здесь слой p + действует как анод, толщина этого слоя 10 мкм, а уровень легирования 10¹⁹см^-3.

Слой n + действует как катод, толщина этого слоя 250-300 мкм, а уровень легирования 10.¹⁹см^-3.

N-слой действует как средний слой / дрейфовый слой, толщина этого слоя в основном зависит от напряжение пробоя и уровень допинга 10¹⁴см^-3. При увеличении ширины этого слоя напряжение пробоя будет увеличиваться.

Принцип работы силового диода

Принцип работы этого диода аналогичен нормальному. PN переходный диод . Когда напряжение анодного вывода выше, чем напряжение катодного вывода, диод проводит. Диапазон падения напряжения в этом диоде очень мал - примерно 0,5–1,2 В. В этом режиме диод работает как прямая характеристика.

Если напряжение катода выше, чем напряжение анода, диод работает в режиме блокировки. В этом режиме диод работает как обратная характеристика.

Типы силовых диодов

Классификация этих диодов может быть сделана на основе времени обратного восстановления, процесса изготовления и проникновения в область истощения в условиях обратного смещения.

Силовые диоды в зависимости от времени обратного восстановления, а также процесса изготовления подразделяются на три типа, такие как

Диоды общего назначения
Диоды быстрого восстановления
Диоды Шоттки

Диоды общего назначения

Эти диоды имеют огромное время обратного восстановления около 25 мкс, поэтому они применимы в низкочастотных (до 1 кГц) и низкоскоростных операциях (до 1 кГц).

Диоды быстрого восстановления

Эти диоды обладают быстрым восстановительным действием из-за их очень малого времени обратного восстановления менее 5 мкс, используемых в приложениях высокоскоростной коммутации.

Диоды Шоттки

Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о Диоды Шоттки

Силовые диоды в зависимости от проникновения в область истощения имеют обратное смещение, подразделяются на два типа, такие как

Пробить диоды
Непробивные диоды

Пробить диоды

Диод, где ширина обедненной области при пробое переходит в слой n +, известен как пробивной диод.

Непробивные диоды

Диод, в котором ширина обедненной области при пробое не переходит в соседний слой n +, обычно называют непробиваемыми диодами.

В этом режиме ширина области дрейфа больше, чем наибольшая ширина области истощения, поэтому область истощения не может войти в соседний слой n +.

Как выбрать?

Выбор силового диода может быть сделан на основе напряжения IF (прямой ток) и VRRM (пиковое обратное напряжение).

Эти диоды защищены с помощью демпферные цепи от всплесков перенапряжения. Это может произойти при выполнении процесса обратного восстановления. Схема демпфера, используемая для силового диода, в основном включает резистор и конденсатор, подключенный параллельно диоду.

V-I характеристики

Вольт-амперные характеристики силового диода показаны ниже. Как только прямое напряжение увеличивается, прямой ток будет увеличиваться линейно.

Чрезвычайно меньшая утечка тока будет обеспечиваться в состоянии обратного смещения. Этот ток не зависит от приложенного обратного напряжения.

Ток утечки в основном возникает из-за неосновных носителей заряда в диоде. Когда обратное напряжение приобретает обратное напряжение пробоя, произойдет лавинный пробой. Когда возникает обратный пробой, обратный ток также резко возрастает с меньшим увеличением обратного напряжения. Обратным током можно управлять с помощью внешней цепи.

Преимущества и недостатки силового диода

К достоинствам и недостаткам силового диода можно отнести следующее.

Область PN-перехода этого диода велика и может обеспечивать большой ток, однако емкость этого перехода также может быть большой, что работает на более низкой частоте и обычно используется только для выпрямления.
Он разрешит переменный ток при высоком токе и высоком напряжении.
Основным недостатком является его размер, и, вероятно, его необходимо закрепить на радиатор при проведении сильного тока.
Требуется специальное оборудование для установки и изоляции от металлических рам, имеющихся в окрестностях.

Приложения

Области применения силового диода включают следующее.

Этот диод обеспечивает неконтролируемое выпрямление мощности.
Он используется в различных приложениях, таких как DC Источники питания , для зарядки аккумулятора, инверторов и переменного тока выпрямители .
Они используются как демпфирующие цепи и автономные диоды из-за их характеристик, таких как напряжение и высокий ток.
Эти диоды используются как обратная связь, диоды свободного хода и высоковольтный выпрямитель.
В условиях обратного пробоя, когда ток и напряжение этого диода очень велики, рассеиваемая мощность может быть высокой, поэтому устройство может быть разрушено.

FAQs

1). Какова функция силового диода?

Это тип кристаллического полупроводника, который используется для преобразования переменного тока в постоянный, и этот процесс называется выпрямлением.

2). Каковы применения силовых диодов?

Эти диоды используются при высоких напряжениях и больших токах.

3). Какие бывают типы силовых диодов?

Это диоды Шоттки с быстрым восстановлением и диоды общего назначения.

4). В чем разница между питанием и нормальным диодом?

Силовой диод применим там, где используются высокие ток и напряжение, например, инвертор, тогда как нормальный диод применим для слабосигнальных приложений.

Таким образом, это все о обзор силового диода что играет важную роль в схемах силовой электроники. Эти диоды используются в схемах преобразователей, в качестве обратных диодов, схем регулирования напряжения, обратных диодов или защиты от обратного напряжения и т. Д. Вот вопрос к вам, каковы недостатки силовых диодов?