Katere električne parametre je treba upoštevati pri izbiri diod?

一, Osnovni električni parametri: Določite osnovno delovanje naprave
1. Pozitivni padec napetosti (VF)
Padec napetosti naprej je razlika v napetosti med anodo in katodo, ko se prenaša dioda, kar neposredno vpliva na učinkovitost vezja. Tipična vrednost silicijevih diod je 0,6 - 0,7V, medtem ko so diode Schottky lahko le 0,2-0,4V. V nizki napetostni in visoki toku (na primer DC-DC pretvorniki) lahko zmanjšanje VF za 0,1 V poveča učinkovitost za 2-3%. Na primer, v izhodnem vezju 5V/3A z uporabo Schottky diode z VF =0.3 V (na primer 1N5819) lahko zmanjša porabo energije za 12W v primerjavi z navadno silicijevo diodo (vf =0.7 v).
2. največji odpravljeni tok (če)
Ta parameter določa največji povprečni tok, ki ga lahko dioda prehaja pod dolgim ​​- terminskim stabilnim delovanjem, ki ga določa območje območja PN in pogoji odvajanja toplote. Na primer, usmerni dioda 1N4007 ima nazivno, če je 1A, vendar lahko njegov dejanski največji tok doseže 30A (ne ponavljajoč se impulz). Pri izbiri je treba upoštevati:
Neprekinjeni delovni tok: zaostanek je treba 20-30%
Pulzni delovni tok: referenca parametri IFSM (ne ponavljajoči se prenatrpani tok)
Zasnova toplotne disipacije: paket TO-220 ima več kot 5-krat večjo zmogljivost odvajanja toplote kot paket SOD-123
3. Povratna razčlenjena napetost (VBR) in največja obratna napetost (VRM)
VBR je kritična napetost za diodno povratno razpad, medtem ko VRM običajno traja 60-80% VBR kot varno delovno območje. Na primer, v 220V AC usmerniku je treba izbrati diode z VRM, večjim ali enakim 600V (na primer 1N4007 z VRM =1000 V). Pozornost je treba nameniti posebnim scenarijem:
Prehodna prenapetost: razmislite o ujemanju VBR televizorja diode z napetostjo vpenjanja (VC)
Uporaba visoke napetosti: Struktura STRUKTURA PIN hitro okrevanje lahko prenese na tisoče voltov povratne napetosti
4. tok obratnega uhajanja (IR)
IR odraža sposobnost obratnega preseka diod, za vsakega 25 -stopinjskega zvišanja temperature pa se IR poveča za približno 10 -krat. V visokih - vezjih za zaznavanje napetosti lahko prekomerni IR privede do meritev napak. Na primer, dioda detektorja 2AP germanijevega detektorja lahko doseže IR 100 μ A pri VR =50 V, medtem ko silicij - na osnovi 1n4148 ima IR<0.1 μ A under the same conditions.
2, Dinamični značilni parametri: vplivajo na visoko - frekvenca in zmogljivost preklopa
5. Čas obratnega obnovitve (TRR)
TRR je čas prehoda diode iz prevodnosti v mejo, kar je ključnega pomena za učinkovitost preklopnih napajalnikov. Tradicionalna usmerni dioda TRR lahko doseže na stotine nanosekund, medtem ko lahko hitro okrevalne diode (na primer FR107) skrajšajo na 50 n, Schottkyjeve diode pa ga lahko celo znižajo na nekaj nanosekund. V preklopnem napajanju 500KHz lahko uporaba hitrega obnovitvenega diode s TRR =20 NS izboljša učinkovitost za več kot 5% v primerjavi z navadnimi diodami.
6. stičišča kapacitivnost (CJ)
CJ je sestavljen iz difuzijskih kondenzatorjev in pregradnih kondenzatorjev, ki neposredno vplivajo na celovitost visoko - frekvenčnih signalov. V RF vezjih lahko prekomerni CJ povzroči slabljenje signala in fazno popačenje. Na primer:
1N4148 majhno signalno stikalo Diode CJ =4 pf (@ VR =0 v)
HSMS-286X serija Schottky Diode CJ<0.6pF, suitable for GHz level applications
Varaktorske diode lahko dosežejo neprekinjeno nihanje CJ s prilagoditvijo povratne napetosti, ki se uporablja za nastavitev tokokrogov
7. največja delovna frekvenca (FM)
FM skupaj določita TRR in CJ, s tipičnim razponom vrednosti:
Namestitev diode:<1kHz
Hitro okrevanje dioda: 10kHz-1MHz
Schottky Diode: nad 100MHz
Dioda spremenljive kapacitivnosti: sposobna doseči raven GHz
3, Extreme Parameter: Zagotovite varno delovanje naprave
8. Ne ponavljajoči se prenapetostni tok (IFSM)
IFSM definira največji impulzni tok, ki ga lahko dioda zdrži v obdobju 10 ms, običajno 5 - 20 -krat več kot IF. Ključno preverjanje je potrebno v scenarijih, kot sta zagon motorja in polnjenje kondenzatorja:
1N5408 usmerni diode ifsm =200 a (@ 10ms)
Dejansko energijsko energijo je treba izračunati po formuli: E=i ² rmst (kjer je jaz prenapetostni tok in t je trajanje)
9. Temperatura stičišča (TJ) in toplotna odpornost (r θ ja)
TJ je najvišja temperatura znotraj čipa, običajno ne presega 150 stopinj za silicijeve cevi. Toplotna odpornost r θ ja odraža sposobnost disipacije toplote, na primer:
Embalaža SOD-123: r θ ja ≈ 300 stopinj /w
Paket TO-220 (s hladilnikom): r θ ja<10 ℃/W
Dejansko temperaturo stika je mogoče izračunati po formuli TJ=ta+p × r θ ja (kjer je TA temperatura okolice in P poraba energije).
10. Razprševanje moči (PD)
PD določa največjo porabo energije diode pod določenimi pogoji odvajanja toplote, ki jo je treba uskladiti z dejansko porabo energije vezja. Na primer:
PD 1N4007 v prostem zraku je 1W
V pogojih prisilnega zračnega hlajenja ga je mogoče povečati na 3W
Dejansko porabo energije je treba izračunati z uporabo p=vf × če, s 50 -odstotnim robom
4, Posebni parametri aplikacij: Ključ do izbora, ki temelji na scenariju
11. Parametri stabilizacije napetosti (VZ, RZ)
Zenerjeve diode morajo biti pozorni na:
Stabilna napetost (VZ): Natančnost lahko doseže ± 1%, ± 2%
Dinamična odpornost (RZ): odraža zmogljivost stabilizacije napetosti, tipična vrednost 0,1-100 Ω
Koeficient temperature napetosti: na primer regulator napetosti 2DW7C ima temperaturni koeficient +0.07%/ stopinje
12. Zaščitni parametri ESD (TVS dioda)
Prehodna dioda za zatiranje napetosti je treba preveriti:
Razčlenjena napetost (VBR): nekoliko višja od delovne napetosti vezja
Vjemna napetost (VC): zaščitna napetost pri določenem impulznem toku
Peak Pulse Power (PPP): Na primer, javno -zasebna javno -zasebna javno -zasebna partnerstvo je 400W (@ 8/20 μ s valovne oblike)
5, Izbirna metodologija: metoda štirih korakov za ujemanje parametrov
Opredelitev scenarija: Jasno določite vrsto aplikacije (popravljanje/preklop/regulacija/zaščita napetosti)
Filtriranje parametrov: Izberite modele na podlagi parametrov jedra (VF/IF/VRM/TRR)
Upoštevanje zasnove: napetost/tok pri 80% ocenjena vrednost, temperatura pri 50% marži
Preizkušanje preverjanja: Izmerite ključne parametre, kot so VF, IR, TRR itd.
Tipičen primer:
V preklopnem vezju za napajanje 48V/10A so izbirni koraki naslednji
Določite zahteve: vf<0.5V, IF ≥ 15A, VRM ≥ 60V, trr<50ns
Začetni izbirni model: mbr2060ct schottky diode (vf)=0.45 v@10A, če =20 a, Vrm =60 v, Trr =10 ns)
Termično preverjanje: Izračunajte TJ =25 stopinja +(0,45V × 10A × 0,05 stopinj /w) =47.5 (z bakrenim substratom za odvajanje toplote)
Dejansko testiranje: VF =0.47 V je bil izmerjen v polnih pogojih obremenitve, s dvigom temperature 22 stopinj, kar ustreza oblikovalskim zahtevam