Ano ang isang Power Diode - Konstruksiyon, Mga Uri at Mga Application nito

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Ang diode ay isang simple aparato semiconductor na kasama ang dalawang mga layer, dalawang mga terminal at isang solong kantong. Ang junction ng normal diodes ay maaaring mabuo sa pamamagitan ng semiconductors tulad ng p-type at n-type. Ang terminal sa p-type ay kilala bilang anode samantalang ang terminal sa n-type ay kilala bilang cathode. Mayroong iba't ibang mga uri ng diode ay magagamit sa merkado. Ang bawat uri ay may application nito. Tinalakay ng artikulong ito ang isang pangkalahatang ideya ng power diode. Sa isip, ang isang diode ay dapat na walang oras sa pag-recover. Ngunit, ang deigning na gastos ng naturang diode ay maaaring magbago. Sa iba`t ibang mga aplikasyon, ang epekto ng pag-recover ng oras sa pagbawi ay hindi mahalaga kaya maaari ding magamit ang mga diode na may mababang gastos.

Ano ang isang Power Diode?

Kahulugan: SA diode iyon ay may dalawang mga terminal tulad ng anode & cathode at dalawang mga layer tulad ng P & N, ginamit sa electronics ng kuryente ang mga circuit ay kilala bilang power diode. Ang diode na ito ay mas kumplikado sa konstruksyon pati na rin sa pagpapatakbo dahil ang mababang aparato ng kuryente ay kailangang baguhin upang gawin silang naaangkop sa mga application ng mataas na kapangyarihan.




Power-Diode

power-diode

Sa kapangyarihan electronic circuit , ang diode na ito ay may mahalagang papel. Maaari itong magamit bilang isang rectifier sa mga circuit ng converter, mga circuit ng regulasyon ng boltahe, flyback / freewheeling diode , proteksyon ng reverse boltahe, atbp.



Ang mga diode na ito ay nauugnay sa mga signal diode maliban sa isang bahagyang pagkakaiba-iba sa pagbuo nito. Ang antas ng pag-doping sa signal diode para sa parehong P-layer & N-layer ay pareho samantalang, sa mga power diode, ang junction ay maaaring mabuo kasama ng isang mabibigat na naka-dop na layer na P + at gaanong naka-dop na N- layer.

Konstruksyon

Ang pagbuo ng diode na ito ay may kasamang tatlong mga layer tulad ng layer na P +, n– layer at n + layer. Narito ang tuktok na layer ay ang P + layer, ito ay mabigat na naka-dop. Ang gitnang layer ay n– layer, ito ay gaanong nai-doped at ang huling layer ay n + layer, at ito ay mabigat na naka-dop.

Power-Diode-Konstruksiyon

power-diode-konstruksyon

Narito ang p + layer na kumikilos bilang isang anode, ang kapal ng layer na ito ay 10 μm at ang antas ng doping ay 1019cm-3.


Ang n + layer ay kumikilos bilang isang cathode, ang kapal ng layer na ito ay 250-300 μm at ang antas ng pag-doping ay 1019cm-3.

Ang n- layer ay kumikilos bilang isang gitnang layer / drift layer, ang kapal ng layer na ito ay higit sa lahat nakasalalay sa pagkasira ng boltahe at ang antas ng pag-doping ay 1014cm-3. Sa sandaling tumaas ang lapad ng layer na ito ay tataas ang pagkasira ng boltahe.

Paggawa ng Prinsipyo ng Power Diode

Ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng diode na ito ay katulad ng normal PN junction diode . Kapag ang boltahe ng anode terminal ay mataas kaysa sa boltahe ng terminal ng cathode, nagsasagawa ang diode. Ang saklaw ng pagpapasa ng boltahe ng pagpapasa sa diode na ito ay napakaliit ng humigit-kumulang na 0.5V - 1.2V. Sa mode na ito, gumagana ang diode bilang isang pasulong na katangian.

Kung ang boltahe ng cathode ay mataas kaysa sa boltahe ng anode, gumaganap ang diode bilang pag-block mode. Sa mode na ito, gumaganap ang diode tulad ng pabalik na katangian.

Mga uri ng Power Diode

Ang pag-uuri ng mga diode na ito ay maaaring gawin batay sa pabalik na oras ng pag-recover, ang proseso ng pagmamanupaktura at ang paglawak ng rehiyon na pag-ubos sa baligtad na kundisyon ng bias.

Ang mga diode ng kuryente depende sa pabalik na oras ng pagbawi pati na rin ang proseso ng pagmamanupaktura ay inuri sa tatlong uri tulad ng

  • Mga Diode ng Pangkalahatang Pakay
  • Mabilis na Mga Diode sa Pag-recover
  • Schottky Diodes

Mga Diode ng Pangkalahatang Pakay

Ang mga diode na ito ay may malaking oras ng pag-recover sa paligid ng 25μs samakatuwid naaangkop ang mga ito sa mababang dalas (hanggang sa 1 kHz) at mga operasyon na may mababang bilis (hanggang sa 1- kHz).

Mabilis na Mga Diode sa Pag-recover

Ang mga diode na ito ay may mabilis na pagkilos sa pag-recover dahil sa kanilang napakaliit na oras ng pag-recover ng pag-recover na mas mababa sa 5μs, na ginagamit sa mga application ng mabilis na paglipat

Schottky Diodes

Mangyaring mag-refer sa link na ito upang malaman ang tungkol sa Nag-diode si Schottky

Ang mga diode ng kuryente depende sa pagtagos ng rehiyon ng pag-ubos ay nabaligtad ang kundisyon ng kampi ay inuri sa dalawang uri tulad ng

  • Punch through Diodes
  • Non-Punch sa pamamagitan ng Diode

Punch through Diodes

Ang Diode, kung saan ang lapad ng rehiyon ng pag-ubos sa pagkasira ay pumapasok sa n + layer, ay kilala bilang isang punch-through diode.

Non-Punch sa pamamagitan ng Diode

Ang isang diode kung saan ang lapad ng isang rehiyon ng pag-ubos sa pagkasira ay hindi dumaan sa katabing n + layer na karaniwang tinatawag na di-punch-through diode.

Sa mode na ito, ang lapad ng drift na rehiyon ay labis kaysa sa pinakamataas na lapad ng rehiyon ng pagkaubos, samakatuwid ang rehiyon ng pag-ubos ay hindi maaaring pumasok sa katabing n + layer.

Paano Pumili?

Ang pagpili ng power diode ay maaaring gawin batay sa IF (forward forward) at VRRM (ang tuktok na kabaligtaran) boltahe.

Ang mga diode na ito ay protektado ng paggamit snubber circuit mula sa mga spike ng sobrang lakas ng loob. Maaari itong maganap habang ginagawa ang proseso ng reverse recovery. Ang isang snubber circuit na ginamit para sa power diode ay pangunahing kasama isang risistor at isang kapasitor na konektado kahanay sa diode.

Mga Katangian V-I

Ang mga katangian ng V-I ng isang power diode ay ipinapakita sa ibaba. Kapag ang pagtaas ng boltahe sa unahan ay tataas pagkatapos ay ang kasalukuyang pasulong ay tataas nang tuwid.

Ang isang napakaliit na halaga ng kasalukuyang pagtagas ay maghahatid sa reverse bias na kondisyon. Ang kasalukuyang ito ay independiyente sa inilapat na reverse boltahe.

Ang kasalukuyang tagas ay pangunahin na naghahatid dahil sa mga carrier ng singil ng minorya sa diode. Tulad ng nakakakuha ng boltahe ng reverse boltahe, pagkatapos ay ang pagkasira ng isang avalanche ay magaganap. Kapag lumitaw ang reverse breakdown, ang reverse current ay itataas din nang husto na may mas kaunting pagtaas ng reverse boltahe. Ang reverse current ay maaaring makontrol ng isang panlabas na circuit.

Mga Advantage at Disadvantages ng Power Diode

Ang mga kalamangan at dehado ng power diode ay may kasamang mga sumusunod.

  • Ang rehiyon ng PN-junction ng diode na ito ay malaki at maaaring magbigay ng napakalaking kasalukuyang, subalit, ang capacitance ng kantong ito ay maaari ding malaki, na gumagana sa isang mas mababang dalas at karaniwang ginagamit ito para sa pagwawasto lamang.
  • Malulutas nito ang AC sa mataas na kasalukuyang at isang mataas na boltahe.
  • Ang pangunahing kawalan ay ang laki nito at marahil ay kailangang ayusin sa a init lababo habang nagsasagawa ng isang mataas na kasalukuyang.
  • Kailangan nito ng dalubhasang hardware para sa pag-install at pagkakabukod mula sa mga metal frame na magagamit sa mga nakapaligid.

Mga Aplikasyon

Ang mga aplikasyon ng power diode ay may kasamang sumusunod.

  • Nagbibigay ang diode na ito ng hindi kontroladong pagwawasto ng kuryente
  • Ginagamit ito sa iba't ibang mga application tulad ng DC mga supply ng kuryente , para sa singilin ang baterya, inverters at AC mga tagatama .
  • Ginagamit ang mga ito tulad ng mga snubber network at free-wheeling diode dahil sa kanilang mga katangian tulad ng boltahe at high-current.
  • Ang mga diode na ito ay ginagamit bilang feedback, freewheeling diode, at high-voltage rectifier.
  • Sa baligtad na kondisyon ng pagkasira, kapag ang kasalukuyang at boltahe ng diode na ito ay malaki, ang pagwawaldas ng kuryente ay maaaring maging mataas upang ang aparato ay maaaring masira.

Mga FAQ

1). Ano ang pagpapaandar ng isang power diode?

Ito ay isang uri ng mala-kristal na semiconductor, ginamit upang palitan ang AC sa DC at ang prosesong ito ay tinatawag na pagwawasto.

2). Ano ang mga aplikasyon ng power diode?

Ginagamit ang mga diode na ito kung saan kasangkot ang mga mataas na boltahe at malalaking alon.

3). Ano ang mga uri ng power diode?

Mabilis ang paggaling nila, Schottky at mga pangkalahatang layunin na diode.

4). Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng kapangyarihan at normal na diode?

Nalalapat ang power diode para sa kung saan ginagamit ang mataas na kasalukuyang & boltahe tulad ng inverter samantalang ang normal na diode ay nalalapat para sa mga maliliit na signal na application.

Kaya, ito ay tungkol sa lahat isang pangkalahatang ideya ng isang power diode na gumaganap ng isang mahalagang papel sa mga circuit ng mga electronics na kapangyarihan. Ang mga diode na ito ay ginagamit sa mga circuit ng converter, tulad ng flyback diode, circuit regulasyon ng boltahe, freewheeling diode o proteksyon ng reverse boltahe, atbp Narito ang isang katanungan para sa iyo, ano ang mga kawalan ng power diode?