Рис. 2. Конструкция корпусов диодов: а штыревая; б таблеточная
Силовые диоды выпускаются в различных корпусах. Наибольшее распространение получили два вида исполнения: штыревой и таблеточный (рис. 2 а, б).
Эта группа диодов отличается высокими значениями обратного напряжения (от 50 В до 5 кВ) и прямого тока (от 10 А до 5 кА). Массивная полупроводниковая структура диодов ухудшает их быстродействие. Поэтому время обратного восстановления диодов обычно находится в диапазоне 25-100 мкс, что ограничивает их использование в цепях с частотой выше 1 кГц. Как правило, они работают в промышленных сетях с частотой 50 (60) Гц. Прямое падение напряжения на диодах этой группы составляет 2,5-3 В.
Диоды общего назначения
По основным параметрам и назначению диоды принято разделять на три группы: общего назначения, быстровосстанавливающиеся диоды и диоды Шоттки.
Основные типы силовых диодов
Для защиты диодов от токовых перегрузок в аварийных режимах используются быстродействующие электрические предохранители.
Для уменьшения амплитудных значений напряжений, прилагаемых к диоду при отключении цепи, используется соединённые последовательно резистор R и C так называемая RC-цепь, подключаемая параллельно диоду.
При высоких значениях diF/dt возникает неравномерная концентрация носителей заряда в структуре диода и, как следствие этого, локальные перегревы с последующим повреждением структуры. Основной причиной высоких значений diF/dt является малая в контуре, содержащем источник прямого напряжения и включенный диод. Для снижения значений diF/dt последовательно с диодом включается индуктивность, которая ограничивает скорость нарастания тока.
Наиболее характерными причинами электрического повреждения диода являются высокая скорость нарастания прямого тока diF/dt при его включении, перенапряжения при выключении, превышение максимального значения прямого тока и пробой структуры недопустимо большим обратным напряжением.
Защита силовых диодов
Ток через диод iF определяется параметрами внешней цепи, а падение напряжения на полупроводниковой структуре имеет небольшое значение. Если к диоду приложено обратное напряжение, то он находится в непроводящем состоянии (разомкнутый ключ) и через него протекает небольшой ток. Падение напряжения на диоде в этом случае определяется параметрами внешней цепи.
Рис. 1. Условно-графическое обозначение диода
Функционально диод (рис. 1.) можно считать неуправляемым электронным ключом с односторонней проводимостью. Диод находится в проводящем состоянии (замкнутый ключ), если к нему приложено прямое напряжение.
В основе принципа действия большинства полупроводниковых приборов лежат явления и процессы, возникающие на границе между двумя областями полупроводника с различными типами электрической проводимости электронной (n-типа) и дырочной (р-типа). В области n-типа преобладают электроны, которые являются основными носителями электрических зарядов, в р-области таковыми являются положительные заряды (дырки). Граница между двумя областями с различными типами проводимости называется р-п-переходом.
Электронно-дырочный переход
Моя профессия электрик: основы электротехники, электрические сети, электропроводка квартиры, заземляющие устройства, электрические схемы, правила устройства электроустановок, правила электробезопасности. Учет и экономия электроэнергии. Советы электрика. Справочник электрика.
Школа для Электрика. Все Секреты МастерстваОбразовательный сайт по электротехнике. Устройство, проектирование, монтаж, наладка, эксплуатация и ремонт электрооборудования.
Загрузка. Пожалуйста, подождите...
Силовые диоды » Школа для электрика: устройство, проектирование, монтаж, наладка, эксплуатация и ремонт электрооборудования
Комментариев нет:
Отправить комментарий