Site Loader

Содержание

Чем заменить диод s1m

Технические характеристики in4007

Перечислим основные параметры для всей серии (информация взята с официального даташита производителя). Начнем с VRM (reverse voltage max) — допустимой величины обратного напряжения 1n400x (здесь и далее последняя цифра модели соответствует порядковому номеру в списке):

  1. 50 В;
  2. 100 В;
  3. 200 В;
  4. 500 В;
  5. 600 В;
  6. 800 В;
  7. 1000 В.

Допустимое RMS (среднеквадратическая величина):

  1. 35 В;
  2. 70 В;
  3. 140 В;
  4. 280 В;
  5. 420 В;
  6. 560 В;
  7. 700 В.

Пиковое значение Vdc:

  1. 50 В;
  2. 100 В;
  3. 200 В;
  4. 400 В;
  5. 600 В;
  6. 800 В;
  7. 1000 В.

Другие технические параметры:

  • Максимальное значение выпрямленного тока при работе в штатном режиме и температуре элемента 50 °С – 1 Ампер.
  • Допустимая величина тока при импульсе длительностью до 8 мсек – 30 Ампер.
  • Допустимый уровень падения напряжения на открытом переходе при силе тока 1 Ампер не более 1-го Вольта.
  • Пиковая величина обратного тока при штатном напряжении, при температуре элемента 30 °С – 5 мА, 90 °С – 50 мА.
  • Уровень емкости перехода – 15 пФ (значение приводится для постоянного напряжения 4,00 Вольта и частоты 1 МГц).
  • Уровень типичного теплового сопротивления – 50°С/Вт.
  • Максимальный уровень рабочей частоты – 1 МГц.
  • Границы диапазона рабочей температуры от -50 до 125 °С.
  • Быстродействие (стандартное время восстановления) более 500 нс;
  • Скорость обратного восстановления – 2 мс.
  • Допустимая температура хранения от -50 до 125 °С.
  • Вес элемента в корпусе в пластиковом корпусе D0-41 в пределах 0,33-0,35 грамм, для D0-214 – не более 0,3 г.

Замена

Несмотря на распространенность данной модели, может возникнуть ситуация, при которой нужного диода не окажется в домашнем запаснике. В таком случае следует прибегнуть к поиску альтернативы. С этим не будет проблем, поскольку есть компоненты, полностью совместимые или близкие по характеристикам.

Отечественные аналоги 1n4007

Идеальный вариант для замены – КД 258Д, его характеристики практически идентичны импортной модели, а по некоторым параметрам он даже превосходит ее.

КД 258Д – практически полный аналог 1N4007

Не смотря на очевидные преимущества отечественного аналога, у него есть существенный недостаток – высокая стоимость (по сравнению с 1N4007). Оригинал стоит порядка $0.05, в то время, как наша деталь порядка $1. Согласитесь, разница существенная.

В некоторых случаях можно использовать диоды Д226, КД208-209, КД243 и КД105, но предварительно потребуется проанализировать их характеристики на предмет совместимости с режимом работы в том или ином устройстве.

Зарубежные аналоги

Среди импортных деталей более широкий выбор для полноценной замены, в качестве примера можно привести следующие модели:

  • HEPR0056RT, выпускается компанией Моторола;
  • среди продукции Томпсон есть два полных аналога: BYW27-1000 и BY156;
  • у Филипса это BYW43;
  • и три компонента (10D4, 1N2070, 1N3549) от компании Diotec Semiconductor.

Описание и применение диода 1n4007

В даташите этого элемента указано, что он является выпрямительным маломощным кремниевым диодом, который производится в корпусе из негорючего пластика (тип D0-41). Конструкция, цоколевка и типовые размеры устройства приведены ниже.

Конструкция полупроводникового элемента

Допустимые отклонения в размерах приведены в таблице:

Обозначения на рисункеМиллиметрыДюймы
minMaxminmax
A4,105,200,1610,205
В2,002,700,0790,106
С0,710,860,0280,034
D25,401,000
E1.270.05

Эти полупроводники также выпускаются в стандартном smd-корпусе (тип  D0-214), что делает возможным их использование в миниатюрных электронных устройствах.

1N4007 (M7) в SMD исполнении (катод отмечен полоской на корпусе)

Типовые размеры в миллиметрах для элементов SMD исполнения приведены ниже.

Размеры корпуса D0-214

Основное назначение устройства – преобразование переменного напряжение с рабочей частотой не более 70 Гц. Данный вид кремневых полупроводниковых элементов применяется в цепях и блоках питания различных электронных приборов малой и средней мощности.

Монтаж

Для установки элементов в корпусе D0-41 используется выводная схема монтажа, при этом допускается как горизонтальное, так и вертикальное положение детали (относительно печатной платы). Пайка должна производится «мягким» (низкотемпературным) припоем с точкой плавления менее 210-220°С, например, ПОС-61. Процесс должен занимать не более 10 секунд, чтобы не допустить перегрев элемента.

Заметим, что в даташите указана пороговая температура 260°С, но, как показывает практика, в данном случае лучше перестраховаться, чем испортить деталь и тратить время на ее выпаивание обратно.

Диоды в корпусе D0-215, как и все SMD элементы, устанавливаются по методике поверхностного монтажа, с применением для этой цели специальной паяльной пасты.

Особенности проверки в зависимости от вида диода

При производстве современных радиоэлектронных приборов применяется несколько видов диодов:

  • обычные или защитные;
  • светодиоды;
  • диоды Шоттки;
  • стабилитроны;
  • тиристоры и симисторы;
  • инфракрасные;
  • фотодиоды.

Защитные диоды можно встретить в большинстве современных бытовых приборах. Они распространены и являются простейшими элементами схем электрочайников, вентиляторов, блендеров и других облегчающих жизнь устройств.

Область применения светодиодов – всем известные лампы. Они делятся на приборы как бытового и уличного освещения. Диоды Шоттки используются при сборке блоков питания компьютеров, а основной задачей стабилитронов является защита приборов от скачков напряжения, проще говоря, его стабилизация.

Такие диоды, как тиристоры обеспечивают плавный пуск двигателя. Они активно применяются в области автомобилестроения. Симисторы могут пропускать ток в 2-ух разных направлениях.

Инфракрасные встраиваются в ПДУ и оптические контрольно-измерительные приборы. Фотодиоды преобразуют свет, попавший на чувствительную плату, в электросигнал. Они также используются при организации систем уличного освещения.

С помощью мультиметра чаще всего измеряют характеристики светодиодов, обычных полупроводников и диодов Шоттки. Проверка всех этих видов проводится тестером в соответствии с одним и тем же принципом.

Основными причинами неисправности таких полупроводников являются:

  1. Превышение максимально допустимого уровня электрического тока.
  2. Некачественные детали или заводской брак.
  3. Высокое обратное напряжение.
  4. Нарушение инструкции по эксплуатации прибора.

Диагностика выполняет с помощью специального, предназначенного для этого прибора – мультиметра.

Увеличение мощности параметрического стабилизатора

Максимальная выходная мощность простейшего параметрического стабилизатора напряжения зависит от значений Iст.max и Pmax стабилитрона. Мощность параметрического стабилизатора может быть увеличена, если в качестве регулирующего компонента использовать транзистор, который будет выступать в качестве усилителя постоянного тока.

Параллельный стабилизатор

Схема ПСН с параллельным включением транзистора

Схема представляет собой эмиттерный повторитель, параллельно транзистору VT включено сопротивление нагрузки RH. Балластный резистор R1 может быть включён как в коллекторную, так ив эмиттерную цепи транзистора. Напряжение на нагрузке равно

Схема работает следующим образом. При увеличении тока через резистор RH, а соответственно и напряжения (U1 = UCT) на выходе стабилизатора, происходит увеличение напряжения база-эмиттер (UEB) и коллекторного тока IK, так как транзистор работает в области усиления. Возрастание коллекторного тока приводит к увеличению падения напряжения на балластном резисторе R1, что компенсирует рост напряжения на выходе стабилизатора (U1 = UCT). Поскольку ток IСТ стабилитрона является одновременно базовым током транзистора, очевидно, что ток нагрузки в этой схеме может быть в h21e раз больше, чем в простейшей схеме параметрического стабилизатора. Резистор R2 увеличивает ток через стабилитрон, обеспечивая его устойчивую работу при максимальном значении коэффициента h31e, минимальном напряжении питания U0 и максимальном токе нагрузки IН.

Коэффициент стабилизации будет равен

где RVT – входное сопротивление эмиттерного повторителя

где Re и Rb – сопротивления эмиттера и базы транзистора.

Сопротивление Re существенно зависит от эмиттерного тока. С уменьшением тока эмиттера сопротивление Re быстро возрастает и это приводит к увеличению RVT, что ухудшает стабилизирующие свойства. Уменьшить значение Re можно за счёт применения мощных транзисторов или составных транзисторов.

Последовательный стабилизаттор

Параметрический стабилизатор напряжения, схема которого представлена ниже, представляет собой эмиттерный повторитель на транзисторе VT с последовательно включённым сопротивлением нагрузки RH. Источником опорного напряжения в данной схеме является стабилитрон VD.

Схема ПСН с последовательным включением транзистора

Выходное напряжение стабилизатора:

Схема работает следующим образом. При увеличении тока через резистор RH, а соответственно и напряжения (U1 = UST) на выходе стабилизатора происходит уменьшение отпирающего напряжения UEB транзистора и его базовый ток уменьшается. Это приводит к росту напряжения на переходе коллектор – эмиттер, в результате чего выходное напряжение практически не изменяется. Оптимальное значение тока опорного стабилитрона VD определяется сопротивлением резистора R2, включённого в цепь источника питания U0. При постоянном значении входного напряжения U0 базовый ток транзистора IB и ток стабилизации связаны между собой соотношением IB + IST = const.

Коэффициент стабилизации схемы

где Rk – сопротивление коллектора биполярного транзистора.

Обычно kST ≈ 15…20.

Коэффициент стабилизации параметрического стабилизатора напряжения может быть существенно увеличен при введении в его схему отдельного вспомогательного источника с U’0 > U1 и применении составного транзистора.

Схема ПСН с составным транзистором и питанием стабилитрона от отдельного источника напряжения

Теория это хорошо, но без практического применения это просто слова.Здесь можно всё сделать своими руками.

Пошукова система по складах постачальників електронних компонентів в Україні

Практически в любых импортных электронных устройствах можно встретить диоды 1nх. Учитывая популярность этой серии, имеет смысл детально ознакомиться с описанием ее топового элемента. Речь идет о диоде 1N Давайте рассмотрим его основные технические характеристики, назначение, маркировку и возможность замены отечественными и зарубежными аналогами. В даташите этого элемента указано, что он является выпрямительным маломощным кремниевым диодом, который производится в корпусе из негорючего пластика тип D Конструкция, цоколевка и типовые размеры устройства приведены ниже.

Закрепи теорию на практике в действующем сервисном центре, получи опыт и советы профессиональных мастеров, возьми в руки инструмент и получи больше полезной информации и связей для освоения профессии мастера бытовых услуг. Место: г. Дата: Воскресенье. Участники: 2 из 5. Огромный выбор запчастей для стиральных машин и холодильников с ценами для мастеров. Инструменты собственного производства.

Нужны еще сервисы? Архив Каталог тем Добавить статью. Как покупать?

Оцените статью:

Диоды шоттки в блоках питания компьютера

Дата: 13.10.2015 // 0 Комментариев

Диоды Шоттки благодаря своему быстродействию зачастую используются в импульсных стабилизаторах , а также в выпрямителях блоках питания ПК . Проверка на исправность диода Шоттки ничем особо не отличается от проверки самого обычного диода , она проводиться по единому принципу . Единственным моментом будет , который нужно учесть , что диоды Шоттки , используемые в хороших и качественных блоках питания зачастую встречаются сдвоенными в общий корпус и имеют общий катод . И так , сегодня мы расскажем вам , как проверить диод Шоттки мультиметром и выявить все его дефекты ?

Как проверить диод Шоттки мультиметром ?

Для наглядности мы , проведем небольшую проверку диода Шоттки SBL3045PT . Этот диод от блока питания ПК , рассчитан производителем до 45 В , 30 А . ( т . е . по 15 А на каждый диод ).

При использовании сдвоенных подобных диодов в выпрямителях необходимо учитывать этот момент , что производитель часто указывает ток на сборку целиком , а не на каждый диод в сборке .

Схематическая проверка сдвоенного диода Шоттки с общим катодом изображена ниже . Мы видим , что поочередно необходимо проверить каждый из двух диодов .

Наглядно продемонстрируем как проверить диод Шоттки мультиметром?


Важно ! При проверке диода можно и важно найти дефекты не только обрыв или пробой . Необходимо пытаться учитывать такой неприятный дефект , как небольшая « утечка ».

Если мы производили проверку мультиметром с режимом « диод », и выявили вполне рабочий элемент , но у нас есть подозрение подобную на утечку , тогда необходимо попробовать измерять обратное сопротивление диода , предварительно включив на мультиметре режим омметра . На диапазоне « 20 кОм » мультиметр должен показывать обратное сопротивление диода как бесконечно большое . Но если тестер показывает даже небольшое сопротивление , например , около 2 — 3 кОм , тогда к такому диоду необходимо относиться с большим подозрением и лучше сразу заменить новым .

Одним из самых больших недостатков у диодов Шоттки является то , что они моментально выходят из строя при превышении допустимого напряжения . Учитывая все моменты при самостоятельном ремонте импульсных блоков питания , в случае обнаружения дефектных диодов и после их замены , сразу же необходимо проверять на исправность все силовые транзисторы .

Источник: diodnik.com

Схемотехника блоков питания персональных компьютеров. Часть 5.

Выходные выпрямители

Предыдущие статьи цикла «Схемотехника блоков питания персональных компьютеров»:

Здесь мы поговорим о выходных выпрямителях блоков питания персональных компьютеров.

В блоках питания форм-фактора АТ используются четыре вторичных напряжения: +5V, -5V, +12V, -12V рассчитанные на разные токи нагрузки. Выпрямители выполняются только по двухполупериодным схемам со средней точкой, а «мостовые» схемы из-за больших потерь, как правило, не используют. О типах выпрямителей переменного тока можно почитать здесь.

Использование двухполупериодной схемы выпрямления привело к тому, что в выпрямителях +5V и +12V стали применятся сдвоенные диоды с общим катодом.

Сдвоенный диод — это два полупроводниковых диода, выполненных в одном общем корпусе. Один из трёх выводов такого диода является общим. Могут быть объёдинены выводы катодов, анодов, а также анода одного диода и катода другого.

В выпрямителях -5V и -12V обычно используются отдельные, дискретные маломощные диоды, так как потребление по шине питания -5V и -12V мало. В исколючительных случаях в них могут применяться маломощные сдвоенные диоды с общим анодом. На практике же это редкость.

Вот фото показаны выпрямительные диоды, которые демонтированы с печатной платы вместе с радиатором. Как видим диоды крепятся к радиатору через изоляционную прокладку.

Самый «здоровый» сдвоенный диод, расположенный в центре (SBL3040PT) используется в выпрямителе +5V. Диод SBL3040PT — это сдвоенный диод Шоттки. Он рассчитан на прямой ток до 15 ампер (один диод) и обратное напряжение до 40 вольт.

Рядом установлен диод F12C20C. Он используется в выпрямителе +12V. Этот диод выдерживает прямой ток до 6 ампер (один диод) и обратное напряжение до 200 вольт. В отличие от SBL3040PT, диод F12C20C — это обычный (не Шоттки) быстродействующий выпрямительный диод с общим катодом.

Также на радиаторе закреплён полевой MOSFET-транзистор 40N03P. Внешне он очень похож на сдвоенный диод. Этот транзистор используется в импульсных блоках питания формата ATX.

Основная особенность всех вторичных источников в импульсных блоках питания это сглаживающие фильтры, которые начинаются с дросселей, а уже потом стоят конденсаторы.

Только в фильтрах, начинающихся с дросселя, напряжение на выходе зависит и от амплитуды и от скважности поступающих на вход импульсов. Поэтому изменяя скважность легко регулировать выходное напряжение.

Скважность — внесистемная единица выражающая отношение длительности импульса к периоду повторения. Процесс изменения скважности называется ШИМ – широтно-импульсная модуляция. (англ. PWM –

Pulse Width Modulation).

Далее обратимся к схеме. На рисунке изображена схема выходных выпрямителей импульсного блока типания ПК. Трансформатор T2 — это высокочастотный понижающий силовой трансформатор, речь о котором уже заходила во второй части. У него имеется несколько вторичных обмоток с которых снимается пониженное переменное напряжение.

На схеме можно заметить, что в цепях всех выпрямителей присутствует дроссель с обозначением L1.1 , L1.2 , L1.3, L1.4. Если обратится к схеме, то можно подумать, что это отдельные дроссели. Но на самом деле это четыре дросселя, наматанных на одном общем кольцевом магнитопроводе. Обмотки дросселей электрически не связаны, но вот магнитное поле у них общее. И это неспроста.

За счёт такого приёма обеспечивается так называемая групповая стабилизация выходных напряжений. За счёт общего магнитного поля в дросселе L1 удаётся стабилизировать сразу все выходные напряжения. Если дроссель L1 выпаять из схемы и замерить выходные напряжения, то можно убедиться в том, что они начинают заметно «гулять». Вот так выглядит дроссель L1 с общим колцевым магнитопроводом на печатной плате.

Далее в фильтрах стоят электролитические конденсаторы С4 — С8 ёмкостью от 330 мкф до 2200 мкф. Рабочее напряжение электролитов, как правило, зависит от того, в каком из выпрямителей установлен конденсатор (в +5V и -5V — на 10. 16 вольт, а в +12V и -12V — на 16. 25 вольт). Резисторы R4 — R7 создают небольшую начальную нагрузку для правильной работы выпрямителя с индуктивным фильтром. Они же служат для разряда электролитических конденсаторов после выключения импульсного блока питания.

Как уже отмечалось, в качестве диодов вторичных источников часто используют диоды Шоттки. Они обладают малым падением напряжения в прямом направлении и быстрым временем восстановления, но низкое обратное напряжение не позволяют использовать положительные качества этих диодов в полном объёме. Поскольку схемы вторичных источников питания сложности не представляют, ремонт сводится к замене электролитических конденсаторов и диодов выпрямителей.

Есть определённые сложности, связанные с диагностикой диодов Шоттки. У них есть очень нехорошее явление, как «утечка». Если проверить диод, то он окажется исправным, но после некоторого времени нормальной работы, вследствие разогрева он начинает «плыть». При малейшем подозрении на исправность такого диода не стоит зря тратить время, а есть смысл просто заменить его на заведомо исправный.

Вообще с ремонтом компьютерных блоков питания связаны некоторые трудности. Отдельные фирмы просто не хотят допустить постороннего внутрь своей техники. Есть блоки, завёрнутые на специальные болты, которые не отвернуть без особого инструмента, а корпуса отдельных типов блоков питания просто наглухо заклёпаны и мастеру приходится эти заклёпки просто высверливать.

Производители как бы намекают: не надо ремонтировать блок питания. Купите и поставьте новый блок.

Источник: go-radio.ru

PhiX › Блог › РЕМОНТ КОМПЬЮТЕРНЫХ БЛОКОВ ПИТАНИЯ

В этой статье, я немного расскажу об основах ремонта компьютерных, импульсных блоков питания стандарта ATX. Это одна из первых моих статей, я написал её примерно 5 лет назад, по этому прошу строго не судить.

Меры предосторожности.
Ремонт импульсных БП, довольно опасное занятие, особенно если неисправность касается горячей части БП. Поэтому делаем всё вдумчиво и аккуратно, без спешки, с соблюдением техники безопасности.

Силовые конденсаторы могут длительное время держать заряд, поэтому не стоит прикасаться к ним голыми руками сразу после отключения питания. Ни в коем случае не стоит прикасаться к плате или радиаторам при подключенном к сети блоке питания.

Для того чтобы избежать фейерверка и сохранить ещё живые элементы следует впаять 100 ватную лампочку вместо предохранителя. Если при включении БП в сеть лампа вспыхивает и гаснет – все нормально, а если при включении лампа зажигается и не гаснет – где-то короткое замыкание.

Проверять блок питания после выполненного ремонта следует вдали от легко воспламеняющихся материалов.

Паяльник, припой, флюс. Рекомендуется паяльная станция с регулировкой мощности или пара паяльников разной мощности. Мощный паяльник понадобиться для выпаивания транзисторов и диодных сборок, которые находятся на радиаторах, а так же трансформаторов и дросселей. Паяльником меньшей мощности паяется разная мелочевка.
Отсос для припоя и (или) оплетка. Служат для удаления припоя.
Отвертка
Бокорезы. Используются для удаления пластиковых хомутов, которыми стянуты провода.
Мультиметр
Пинцет
Лампочка на 100Вт
Очищенный бензин или спирт. Используется для очистки платы от следов пайки.
Устройство БП.

Немного о том, что мы увидим, вскрыв блок питания.

Внутреннее изображение блока питания системы ATX

A – диодный мост, служит для преобразования переменного тока в постоянный

B – силовые конденсаторы, служат для сглаживания входного напряжения

Между B и C – радиатор, на котором расположены силовые ключи

C – импульсный трансформатор, служит для формирования необходимых номиналов напряжения, а также для гальванической развязки

между C и D – радиатор, на котором размещены выпрямительные диоды выходных напряжений

D – дроссель групповой стабилизации (ДГС), служит для сглаживания помех на выходе

E – выходные, фильтрующие, конденсаторы, служат для сглаживания помех на выходе

Распиновка разъема 24 pin и измерение напряжений.

Знание контактов на разъеме ATX нам понадобится для диагностики БП. Прежде чем приступать к ремонту следует проверить напряжение дежурного питания, на рисунке этот контакт отмечен синим цветом +5V SB, обычно это фиолетовый провод. Если дежурка в порядке, то следует проверить наличие сигнала POWER GOOD (+5V), на рисунке этот контакт помечен серым цветом, PW-OK. Power good появляется только после включения БП. Для запуска БП замыкаем зеленый и черный провод, как на картинке. Если PG присутствует, то, скорее всего блок питания уже запустился и следует проверить остальные напряжения. Обратите внимание, что выходные напряжения будут отличаться в зависимости от нагрузки. Так, что если увидите на желтом проводе 13 вольт, не стоит беспокоиться, вполне вероятно, что под нагрузкой они стабилизируются до штатных 12 вольт.

Если у вас проблема в горячей части и требуется измерить там напряжения, то все измерения надо проводить от общей земли, это минус диодного моста или силовых конденсаторов.

Первое, что следует сделать, вскрыть блок питания и произвести визуальный осмотр.

Если БП пыльный вычищаем его. Проверяем, крутится ли вентилятор, если он стоит, то это, скорее всего и является причиной выхода из строя БП. В таком случае следует смотреть на диодные сборки и ДГС. Они наиболее склонны к выходу из строя из- за перегрева.

Далее осматриваем БП на предмет сгоревших элементов, потемневшего от температуры текстолита, вспученных конденсаторов, обугленной изоляции ДГС, оборванных дорожек и проводов.

Перед вскрытием блока питания можно попробовать включить БП, чтобы наверняка определиться с диагнозом. Правильно поставленный диагноз – половина лечения.

БП не запускается, отсутствует напряжение дежурного питания
БП не запускается, но дежурное напряжение присутствует. Нет сигнала PG.
БП уходит в защиту,
БП работает, но воняет.
Завышены или занижены выходные напряжения
Предохранитель.

Источник: www.drive2.ru

Диоды, применяемые в БП. Подбор и замена.

Всем ПРИВЕТ .
Вот подумал и составил краткий список диодов, применяемых в блоках питания.
В любимом БП заменить пару диодов ( если позволяет габаритная мощность силового трансформатора) и мощность БП с 250 ватт станет 300. А 300 ватт в 350.

ДИОДЫ t=25 град.
Schottky TO-220 SBL2040CT 10A x 2 =20A 40V Vf=0.6V при 10A
Schottky TO-247 S30D40 15A x 2 =30A 40V Vf=0.55V при 15A
ultrafast TO-220 SF1004G 5A x 2 =10A 200V Vf=0.97V при 5A
ultrafast TO-220 F16C20C 8A x 2 =16A 200V Vf=1.3V при 8A
ultrafast SR504 5A 40V Vf=0.57
Schottky TO-247 40CPQ060 20A x 2 =40A 60V Vf=0.49V при 20A
Schottky TO-247 STPS40L45C 20A x 2 =40A 45V Vf=0.49V
ultrafast TO-247 SBL4040PT 20A x 2 =40A 45V Vf=0.58V при 20A
Schottky TO-220 63CTQ100 30A x 2 =60A 100 Vf=0.69V при 30A
Schottky TO-220 MBR2545CT 15A x 2 =30A 45V Vf=0.65V при 15A
Schottky TO-247 S60D40 30A x 2 =60A 40-60V Vf=0.65V при 30A
Schottky TO-247 30CPQ150 15A x 2 =30A 150V Vf=1V при 15A
Schottky TO-220 MBRP3045N 15A x 2 =30A 45V Vf=0.65V при 15A
Schottky TO-220 S20C60 10A x 2 =20A 30-60V Vf=0.55V при 10A
Schottky TO-247 SBL3040PT 15A x 2 =30A 30-40V Vf=0.55V при 15A
Schottky TO-247 SBL4040PT 20A x 2 =40A 30-40V Vf=0.58V при 20A
UltraFast TO-220 U20C20C 10A x 2 =20A 50-200V Vf=0.97V при 10A

Fast круглые FR101-107 1A 30A 50-1000V Vf=1.3V
Fast FR151-157 1.5A 50A 50-1000v Vf=1.3V
Fast FR201-207 2A 70A 50-1000V Vf=1.3V
Fast PR1001-1005 1A 30A 50-600V Vf=1.2V
Fast PR1501-1507G 1.5A 50A 50-1000V Vf=1.3V
Михаил.

ЗЫ.
О подборе диодов——-
——— Иногда позникает трудность, какой диод выбрать или чем заменить диод. Как подобрать диод, по каким параметрам сравнивать диоды.
Вроде, всё просто, надо ставить такой-же или лучьше по параметрам. Параметры диодов указаны для синусоидального тока и при работе в импульсных схемах параметры чуть ниже по току и напряжению. Далее, указан общий ток обеих диодов, а на самом деле пол периода через один диод и другой пол периода через второй диод, 10А — 1диод + 10А — 2диод = равно 10А общего тока в нагрузку, а на диоде написано 20А суммарного тока. Следующий параметр, падение напряжения на открытом диоде, обозначается — Vf , P W = I A умножить на U Vf. Из этой формулы можно узнать следующее, какая мощность выделится на диоде при протикании по нему выбранного тока. При включении 2х диодов параллельно ток протекающий может быть увеличен, а внутреннее сопротивление уменьшается и падение напряжения на открытом диоде тоже уменьшается, рассеиваемая мощность на диоде тоже уменьшается. Диоды меньше греются.
Ребята пишут: spectre Apple писал(а):
3. Параллелить диоды шоттки можно. Если радиатор позволяет — прикручивайте с обратной стороны вторую сборку, если нет под рукой более мощной. Так как прямое падение на переходе диода шотки зависит от тока, и чем больше ток тем больше и падение напряжения причем зависимость там весьма нелинейная, то выпрямляя 30А двумя диодами вместо одного получим меньше тепла в воздух. Посему я бы сказал что не просто можно, а часто даже полезно.
И еще нюанс по поводу параленьных диодов, паралелить можно только одинаковые, а лучше еще и из одной партии, иначе из за неодинаковости параметров может стать только хуже. По этой же причине два шотки по 15А не равны одному на 30А, расчитывать надо на 20 ну 25 ампер от силы, причем лучше таки на 20. Иначе надежность работы такой связки будет оставлять желать много лучшего.

Мощьность блока как правило ограничивает как раз ток выходных диодов и габаритная мощьность транса.
А трансы в младшие модели 300-350w в последнее время часто ставят от более мощьных собратьев, так что поставив шотки расчитанные на бОльший ток, а лучше довесив параленьно к тому что уже есть еще один, вполне можно лишних 50-100w из блока «достать» совершенно безболезненно.

хочу добавить к вышесказанному — на дешёвых БП по 12 вольтам китайцы иногда такое Г. ставят, что хоть стой, хоть падай при заявленных на БП 10 Амперах по 12 в. берёш 5-6 (мощными резисторами) и из диодов дым. причём секунд этак через 20-30. меняеш на нормальную сборку Шотке — 10 Ампер спокойно.

p.s. И это на БП под пень-4 с дополнительным разъёмом по 12 в. .

Ну дык это давняя уже история, я помню выколупал из какого-то нонейма вобще пару дискретных диодов FR302 которые по +12v стояли
Сча правда китайцы более-менее испавились, в последнених JNC, например, стоит по +5 сборка на 20A, +3.3 такая-же, +12 сборка 16A 40V. Не образец для подражания конечно но уже сносно.

BTW, в первом посте, IMHO, имеем фактическую ошибку: т.к. каждый из диодов в сборке работает в своем полупериоде, то максимальный ток для сборки S30D40 (к примеру) будет не 2х15А, а 15А или 15Ах1.4 (в смысле, на корень из двух) — тут уж пусть народ, более разбирающийся в ТЦИС, свое веское слово скажет.

— Ситчик веселенький есть.
— Приезжайте, обхохочетесь.

BTW, в первом посте, IMHO, имеем фактическую ошибку: т.к. каждый из диодов в сборке работает в своем полупериоде, то максимальный ток для сборки S30D40 (к примеру) будет не 2х15А, а 15А или 15Ах1.4 (в смысле, на корень из двух) — тут уж пусть народ, более разбирающийся в ТЦИС, свое веское слово скажет.

(естественно, вышесказанное ИМХО)

Всем привет.
По вопросу о диодах, фирмы указывают сумарный ток обоих диодов, так звучит красивше.
Вот, к примеру, что Я надыбал на просторах Интернета.

1.- CQHAM.RU :: Просмотр темы — Модификация компьютерного блока питания
Бармалей
Знатный посетитель
Зарегистрирован: 13.04.2004
Сообщения: 75
Добавлено: 30 Май, 01:22 Заголовок сообщения:

Балуюсь ремонтом компьютерных БП. По поводу переделок хочу
заметить следующее.
Теперь о дросселе в первичной цепи БП. 80% БП с так называемой
“пассивной PFC” это просто ловушка для лохов с целью заставить
купить именно данный блок питания. Пассивная PFC нормально
работает только с дросселем достаточной индуктивности,
размером, ну скажем, с кулак (ну пускай кулак будет ребенка).
Дроссель недостаточной индуктивности резко ухудшает некоторые
параметры БП, например, надежность и стабильность, поскольку в
некоторые моменты после дросселя могут образоваться импульсы
напряжения большой амплитуды, которые пробивают транзисторы
преобразователя (или что-нибудь еще). Замечу, что из трех
типов БП с пассивной PFC, прошедших у меня ремонт, нормального
не было ни одного. Активная PFC — дело совсем другое, но такие
БП значительно более дорогие (>60-100$).
Почти во всех БП стоят сдвоенные выпрямительные диоды, ну
например, ХХХ2040х, где х-любые буквы. А цифры означают
следующее – 20 ампер 40 вольт. Но. 20 ампер – это в сумме на
два диода сборки, то есть данную сборку нельзя применять в
цепи с током, большим чем 10 ампер, ведь диоды работают по
очереди. Однако производители применяют и бодро пишут на БП
что-нибудь типа “18 ампер”. О надежности таких выпрямителей
судите сами, и учтите — этот фокус применяется в 95%
компьютерных БП, даже у авторитетных производителей.
Учтите также, что
практически не встречаются БП, которые обеспечат токи и
напряжения, на которые они рассчитаны, необходим серьезный.
Илья RW3FY
Живет здесь.
Зарегистрирован: 22.05.2004
Сообщения: 463
Добавлено: 30 Май, 08:25 Заголовок сообщения:
Бармалей писал(а):
Почти во всех БП стоят сдвоенные выпрямительные диоды,
запас (вспомните, что я говорил о диодах).

Не согласен. Именно потому, что диоды работают по очереди.
Производитель диодов даёт максимальный непрерывный постоянный
ток через сборку, либо максимальный выпрямленный ток. Ток
через каждый диод сборки при поочерёдной их работе равен току
одного диода. Причины отказов выпрямителей надо искать не в
этом. Возможно, плохой теплоотвод, выбросы обратного
напряжения или броски тока при зарядке емкостей (при плохом
дросселе), но никак не превышение предельного тока —
производители блоков питания насчёт максимального тока лапшу
не вешают. А вот с тем, что запас по току иметь желательно,
согласен — хуже от этого никому не будет.

Бармалей
Добавлено: 03 Июн, 03:24 Заголовок сообщения:

Илья RW3FY писал: >

По поводу тока через диодную сборку- читаем технический
паспорт (datasheets) на S30D40C фирмы MOSPEC – эти сборки
стоят в каждом втором современном блоке питания в цепях на
токи до 35 ампер. В паспорте записано дословно: Average
Recttifier Forward Current – 15amp, Total Device – 30 Amp. Я
перевожу это как “Средний выпрямленный прямой ток – 15 ампер,
всего на прибор – 30 ампер” и понимаю так, что средний ток
через ОДИН диод 15 ампер, через два диода – 30 ампер. В
выпрямителе каждое мгновение работает только один диод.
Согласен, что если полпериода через диод проходит ток 30А,
полпериода диод заперт, получаем средний ток через диод 15
ампер. Как будто все получается, хотя и не ясно, чем
руководствовался производитель, накладывая ограничения –
выделением тепла или плотностью проходящего тока. Но. Дальше
в техпаспорте сказано, что предельный ПИКОВЫЙ повторяющийся
ток равен 30 амперам при частоте 20кГц. Но ведь это НЕ средний
ток, при среднем токе 30 ампер пиковый в выпрямителе будет
минимум в 5 раз больше! То есть 150 ампер. Ибо конденсатор
выпрямителя заряжается только на пике периода. Да и частота в
преобразователе будет значительно выше. То есть картина
выглядит совершенно однозначно – диоды используются в режимах,
заметно превышающих их паспортные данные, и восславим
производителей диодов, догадавшихся выпускать их со
значительным запасом. А блоки питания при токах, близких к
предельным, работают в критическом режиме. В том числе и
потому не более 20% БП способны обеспечит свои паспортные токи
и мощности, написанные на бумажке на корпусе БП, это проверяли
многие- читайте соответствующие обзоры.

Илья RW3FY
Это надо понимать как рекомендацию производителю ставить в
выпрямитель дроссель, основное назначение которого — как раз
исключить перегрузку диодов током заряда емкостей. Я не могу
похвастаться тем, что вскрывал сотни разных БП, но в тех, что
вскрывать мне доводилось, я никогда не видел, чтобы ёмкость
подключалась к сборке напрямую — везде только через довольно
массивный дроссель. А он, как известно, как раз и обеспечивает
равномерность тока зарядки, без пиковых нагрузок на диоды.
Если есть и такие БП, где китайцы на дросселе сэкономили —
от их использования лучше вообще отказаться. Частота
преобразования — 30. 60 кГц. Обычно производители элементов
дают характеристики при заведомо низких частотах из-за того,
что так удобнее мерить. Зависимость предельных параметров от
частоты, полагаю, нелинейная. Поэтому надо смотреть, скорее,
не на соотношение 20 кГц и 60 кГц, а на соотношение 60 кГц с
максимальной рабочей частотой сборки.
.
2. — что бы не быть голословным: даташит на 30CTQ060.
Цитата:
Absolute Maximum Ratings Parameters Values Units Conditions
Max. Average Forward (Per Leg) 15 A 50% duty cycle @ TC = 105°C, rectangular wave form Current * See Fig. 5 (Per Device) 30
Max. Peak One Cycle Non-Repetitive 1000 A 5µs Sine or 3µs Rect. pulse
Surge Current (Per Leg) * See Fig. 7 260 10ms Sine or 6ms Rect. pulse

а если мы посмотрим рис.5 (как рекомендует производитель), то увидим, что кроме графика для тока в 15А через диод,
есть график и для постоянного тока, где Imax = 22A.
рис 6. (Forward Power Loss Characteristics (Per Leg))более интересен для нас. На нём видна зависимость среднего тока через диод от скважности. при скважности 0,33 (как, например, в моём БП) средний ток 12-13А.
отсюда и получается, что сборка ХХХ2040х держит примерно 18А.
.
Откуда-то дернул и не помню, кто это написал, извините. найду — укажу, для дела важно.

Теперь о своём, Я указывал данные по источнику, как приведено в даташите на все эти диоды.
Я вставил в свой любимый БП по 2а диода S30D40 в цепь +3.3в и +5в, а по +12в поставил 63CTQ100.
Поставил кондюки 3300.0 во все цепи и зашунтировал керамикой по 10.0 Мкф. Куплю 470.0х400в или
680.0х400в и заменю 470.0х200в, вот тогда будет хорошо на душе. Уменьшил обороты вентиля.
И теперь тишина и прохладный ветерок из БП идёт.
S30D40
В каждый полупериод (импульс) через 1 диод сборки проходит ток нагрузки = 15А ПООЧЕРЕДИ и теперь
всё зависит от температуры сборки, чем лучьше охлаждение, тем больший ток можно снять со сборки.
Или поставить 2е сборки, и тогда ток будет равен 2х15А = 30 Ампер ПООЧЕРЕДИ на нагрузку, и греться
не будут сильно. IMHO.
Михаил.

Источник: rom.by

Диодные сборки Шоттки в компьютерных блоках питания

Во время сборки блоков питания и преобразователей напряжения для автомобильных усилителей часто возникает проблема с выпрямлением тока с трансформатора. Раздобыть мощные импульсные диоды довольно серьезная проблема, поэтому решил напечатать статью, в которой приводится полный перечень и парметры мощных диодов Шоттки. Некоторое время назад лично у меня возникла проблема с выпрямителем преобразователя для авто усилителя. Преобразователь довольно мощный (500-600 ватт), частота выходного напряжения 60кГц, любой распространенный диод, который можно найти в старом хламе, сразу сгорит, как спичка. Единственным доступным вариантом в то время были отечественные КД213А. Диоды достаточно хорошие, держат до 10 Ампер, рабочая частота в пределах 100кГц, но и они под нагрузкой страшно перегревались.

На самом деле мощные диоды можно найти почти у каждого. Компьютерный БП является импульсным блоком питания, который питает целый компьютер. Как правило их делают с мощностью от 200 ватт до 1кВт и более, а поскольку компьютер питается от постоянного тока, значит в блоке питания должен быть выпрямитель. В современных блоках питания для выпрямления напряжения используют мощные диодные сборки Шоттки — именно у них минимальный спад напряжения на переходе и возможность работы в импульсных схемах, где рабочая частота намного выше сетевых 50 Герц. Недавно на халяву принесли несколько блоков питания, откуда и были сняты диоды для этого небольшого обзора. В компьютерных блоках питания можно найти самые разные диодные сборки, единичных диодов тут почти не бывает — в одном корпусе два мощных диода, часто (почти всегда) с общим катодом. Вот некоторые из них:

D83-004 (ESAD83-004) — Мощная сборка из диодов Шоттки, обратное напряжение 40 Вольт, допустимый ток 30А, в импульсном режиме до 250А — пожалуй, один из самых мощных диодов, который можно встретить в компьютерных блоках питания.

STPS3045CW — Сдвоенный диод Шоттки, ток выпрямленный 15A, прямое напряжение 570мВ, обратный ток утечки 200мкА, напряжение обратное постоянное 45 Вольт.

Основные диоды Шоттки, которые встречаются в блоках питания

Шоттки TO-220 SBL2040CT 10A x 2 =20A 40V Vf=0.6V при 10A
Шоттки TO-247 S30D40 15A x 2 =30A 40V Vf=0.55V при 15A
Ультрафаст TO-220 SF1004G 5A x 2 =10A 200V Vf=0.97V при 5A
Ультрафаст TO-220 F16C20C 8A x 2 =16A 200V Vf=1.3V при 8A
Ультрафаст SR504 5A 40V Vf=0.57
Шоттки TO-247 40CPQ060 20A x 2 =40A 60V Vf=0.49V при 20A
Шоттки TO-247 STPS40L45C 20A x 2 =40A 45V Vf=0.49V
Ультрафаст TO-247 SBL4040PT 20A x 2 =40A 45V Vf=0.58V при 20A
Шоттки TO-220 63CTQ100 30A x 2 =60A 100 Vf=0.69V при 30A
Шоттки TO-220 MBR2545CT 15A x 2 =30A 45V Vf=0.65V при 15A
Шоттки TO-247 S60D40 30A x 2 =60A 40-60V Vf=0.65V при 30A
Шоттки TO-247 30CPQ150 15A x 2 =30A 150V Vf=1V при 15A
Шоттки TO-220 MBRP3045N 15A x 2 =30A 45V Vf=0.65V при 15A
Шоттки TO-220 S20C60 10A x 2 =20A 30-60V Vf=0.55V при 10A
Шоттки TO-247 SBL3040PT 15A x 2 =30A 30-40V Vf=0.55V при 15A
Шоттки TO-247 SBL4040PT 20A x 2 =40A 30-40V Vf=0.58V при 20A
Ультрафаст TO-220 U20C20C 10A x 2 =20A 50-200V Vf=0.97V при 10A

Существуют и современные отечественные диодные сборки на большой ток. Вот их маркировка и внутренняя схема:

Также выпускаются высоковольтные диоды Шоттки, которые можно использовать например в БП ламповых усилителей и другой аппаратуры с повышенным питанием. Список приведён ниже:

Хотя более предпочтительным является применение диодов Шоттки в низковольтных мощных выпрямителях с выходными напряжениями в пару десятков вольт, на высоких частотах переключения.

Источник: tehnoobzor.com

Принцип работы диода Шоттки, как его проверить и чем заменить

Основные характеристики диодов

Для начала вспомним, что такое обычный диод и как он работает. Это полупроводниковый прибор, который стоит из двух зон. При определённых условиях через этот переход перемещаются электроны.

Устройство и обозначение диода

Основное свойство элемента — он пропускает ток в одном направлении, и не пропускает в другом. Диоды Шоттки имеет такие же характеристики, как и обычные. На некоторых заострим внимание поподробнее. Это падение напряжения, обратный ток, обратное напряжение, частота.

Маркировка и схема диода Шоттки

На схеме преподносится почти как стандартный полупроводниковый диод, но имеются и отличия.


Обозначения диодов

В маркировке используется набор символов, они всегда обозначаются сбоку изделия. Используются международные стандарты, но в зависимости от производителя маркировка может отличаться.

Сочетание цифр и букв на корпусе не всегда понятно, но в радиотехнических справочниках всегда можно найти точную расшифровку.

Диод Шоттки отличается от обычных кремниевых диодов

Диод Шоттки делают из кремния (Si), арсенида галлия (GaAs) и редко — на основе германия (Ge). Металл в соединении с полупроводником определяет многие параметры диода. Этим металлом, может быть, золото (Au), ралладий (Pd), платина (Pt), вольфрам (W) которые наносятся на полупроводники.

А также как и обычный диод соединение полупроводник-металл обладает односторонней проводимостью с рядом положительных, а также отрицательных качеств.

Вольт-амперная характеристика диода шоттки

Вольт-амперная характеристика диода Шоттки отличается от обычного полупроводникового большей нелинейностью.

Что дает использование соединения металл-полупроводник? Два положительных момента:

  1. Очень небольшое падение напряжения на прямом переходе — 0,2-0,4 В. Для кремниевого диода «среднее» значение этого параметра — 0,7 В. Правда, малое падение напряжения имеют только приборы с небольшим напряжением пробоя — до 100 В. Для более мощных это падение только чуть ниже, чем у кремниевых.
  2. Высокое быстродействие. То есть, он быстро меняет своё состояние. Переход из открытого состояния в закрытое и обратно происходит за очень короткий промежуток времени и определяется только барьерной ёмкостью. Их применяют в системах коммутации, где важна скорость реакции.

Что такое диод Шоттки и как он обозначается на схеме

Есть у них и минусы. При повышении температуры у них значительно возрастает обратный ток.

Второй недостаток — при превышении максимально допустимого обратного напряжения происходит необратимый пробой. То есть, прибор выходит из строя. Есть и ещё один минус — малое падение прямого напряжения только у диодов Шоттки с малым напряжением пробоя (до сотни вольт). У вариантов с более высоким напряжением потери сравнимы с кремниевыми.

Основные диоды Шоттки, которые встречаются в блоках питания

Шоттки TO-220 SBL2040CT 10A x 2 =20A 40V Vf=0.6V при 10AШоттки TO-247 S30D40 15A x 2 =30A 40V Vf=0.55V при 15AУльтрафаст TO-220 SF1004G 5A x 2 =10A 200V Vf=0.97V при 5AУльтрафаст TO-220 F16C20C 8A x 2 =16A 200V Vf=1.3V при 8AУльтрафаст SR504 5A 40V Vf=0.57Шоттки TO-247 40CPQ060 20A x 2 =40A 60V Vf=0.49V при 20AШоттки TO-247 STPS40L45C 20A x 2 =40A 45V Vf=0.49VУльтрафаст TO-247 SBL4040PT 20A x 2 =40A 45V Vf=0.58V при 20AШоттки TO-220 63CTQ100 30A x 2 =60A 100 Vf=0.69V при 30AШоттки TO-220 MBR2545CT 15A x 2 =30A 45V Vf=0.65V при 15AШоттки TO-247 S60D40 30A x 2 =60A 40-60V Vf=0.65V при 30AШоттки TO-247 30CPQ150 15A x 2 =30A 150V Vf=1V при 15AШоттки TO-220 MBRP3045N 15A x 2 =30A 45V Vf=0.65V при 15AШоттки TO-220 S20C60 10A x 2 =20A 30-60V Vf=0.55V при 10AШоттки TO-247 SBL3040PT 15A x 2 =30A 30-40V Vf=0.55V при 15AШоттки TO-247 SBL4040PT 20A x 2 =40A 30-40V Vf=0.58V при 20AУльтрафаст TO-220 U20C20C 10A x 2 =20A 50-200V Vf=0.97V при 10A

Существуют и современные отечественные диодные сборки на большой ток. Вот их маркировка и внутренняя схема:

Высоковольтные силовые диоды Шоттки с напряжением до 1200 В

Хотя более предпочтительным является применение диодов Шоттки в низковольтных мощных выпрямителях с выходными напряжениями в пару десятков вольт, на высоких частотах переключения.

Купить

Упаковка:

BAT54CWW12 шоттки30В200мА5 нс10 пФSOT23BAT54CW432 Шоттки30В200мА5 нс10 пФSOT323BAT54SWV42 шоттки30В200мА5 нс10 пФSOT23BAT54SW442 Шоттки30В200мА5нс10 пФSOT323

Применение в электронике

Такие свойства, как быстродействие и малое падение напряжения позволяет использовать диоды Шоттки в высокочастотных схемах. Например, в силовых высокочастотных выпрямителях (до сотен килогерц), где они работают как высокочастотные выпрямители. Применяют их и в усилителях звука, так как по сравнению с обычными диодами они дают меньший уровень помех.

Если вы посмотрите на плату источника питания, точно увидите диод Шоттки

Ещё одна область применения — составная часть более сложных полупроводниковых приборов. Например, МОП — транзисторы, диодные сборки и силовые диоды со встроенным диодом Шоттки имеют лучшие характеристики.

Сфера применения изделий велика, но наиболее часто их применяют в блоках питания компьютеров. А также в схемах для модуляции света в приёмниках излучения, солнечных батареях.

Диоды Шоттки в блоках питания

В системных блоках питания, диоды Шоттки используются для выпрямления тока каналов +3.3В и +5В, а, как известно, величина выходных токов этих каналов составляет десятки ампер, что приводит к необходимости очень серьезно относиться к вопросам быстродействия выпрямителей и снижения их энергетических потерь. Решение этих вопросов способно значительно увеличить КПД источников питания и повысить надежность работы силовых транзисторов первичной части блока питания.

Итак, для уменьшения динамических коммутационных потерь и устранения режима короткого замыкания при переключении, в самых сильноточных каналах (+3.3В и +5В), где эти потери наиболее значительны, в качестве выпрямительных элементов используются диоды Шоттки. Применение диодов Шоттки в этих каналах обусловлено следующими соображениями:

  • Диод Шоттки является практически безынерционным прибором с очень малым временем восстановления обратного сопротивления, что приводит к уменьшению обратного вторичного тока и к уменьшению броска тока через коллекторы силовых транзисторов первичной части в момент переключения диода. Это в значительной степени снижает нагрузку на силовые транзисторы, и, как результат, увеличивает надежность блока питания.
  • Прямое падение напряжения на диоде Шоки также очень мало, что при величине тока 15–30 А обеспечивает значительный выигрыш в КПД.

Так как в современных блоках питания очень мощным становится и канал напряжения +12В, то применение диодов Шоттки в этом канале также дало бы значительный энергетический эффект, однако их применение в канале +12В нецелесообразно. Это связано с тем, что при обратном напряжении свыше 50В (а в канале +12В обратное напряжение может достигать величины и 60В) диоды Шоттки начинают плохо переключаться (слишком долго и при этом возникают значительные обратные токи утечки), что приводит к потере всех преимуществ их применения. Поэтому в канале +12В используются быстродействующие кремниевые импульсные диоды.


Устройства диода.

Хотя промышленностью сейчас выпускаются диоды Шоттки и с большим обратным напряжением, но их использование в блоках питания считается нецелесообразным по разным причинам, в том числе и экономического плана. Но в любых правилах имеются исключения, поэтому в отдельных блоках питания можно встретить диодные сборки Шоттки и в каналах +12В. В современных системных блоках питания компьютеров диоды Шоттки представляют собой, как правило, диодные сборки из двух диодов (диодные полумосты), что однозначно повышает технологичность и компактность блоков питания, а также улучшает условия охлаждения диодов. Использование отдельных диодов, а не диодных сборок, является сейчас показателем низкокачественного блока питания.

Условное обозначение и характеристики

На схеме диод Шоттки имеет особое обозначение. Отличие от обычного состоит в том, что перекладина у треугольника имеет загнутые края. Не один, как у стабилитрона, а оба. И края эти загнуты в разные стороны. На рисунке приведено обозначение по ГОСТу.

Диод Шоттки на схеме: условное обозначение

Про характеристики уже говорили. Это три основных параметра:

Приведённые параметры — средние. Есть довольно серьёзный разбег и для каждого случая можно подобрать нужные характеристики по каждому из пунктов. Иногда ещё важен такой параметр, как скорость переключения (быстродействие).

Виды диодов Шоттки

В настоящее время в электронных устройствах обычно применяют именно этот тип диодов. Бывают следующих видов:

Сдвоенные диоды Шоттки (или диодные сборки) выполнены в одном корпусе, похожи на силовые ключи, имеют три вывода. Диоды в сборке имеют одинаковые или очень близкие параметры, так как выполняются в одном технологическом цикле.

Часто диоды Шоттки выглядят именно так, но есть еще и в виде обычных диодов и СМД варианты. Как видите, на пластиковых стоит обозначение связки двух диодов — с общим анодом

Деталь имеет обычный корпус в виде небольших цилиндров с двумя проволочными выводами. Катод помечен полосой.

Таблица названий и характеристик

Диоды Шоттки выпускаются определёнными сериями. Не так много производителей в мире, несколько десятков серий. В таблице собраны наиболее часто встречающиеся элементы отечественного и импортного производства (некитайского).

Отечественные диоды ШотткиИмпортные диоды ШотткиU max, VImax, АТип
1N581720-251Одинарный
1N582020-253Одинарный
КД269 А, АС20-255Одинарный/сдвоенный
КД238АС20-257,5Сдвоенный
КД270 А, АС20-257,5Одинарный/сдвоенный
КД271 А, АС20-2510Одинарный/сдвоенный
КД272 А, АСSR162020-2515Одинарный/сдвоенный
КД273 А, АС20-2520Одинарный/сдвоенный
1N581830-351Одинарный
1N582130-353Одинарный
КД638 А, АС30-355Сдвоенные
КД238 А, АС30-357,5Сдвоенные
10TQ0.530-3510Одинарный
12TQ03530-3515Одинарный
20TQ03530-3520Одинарный
SR503030-3550Сдвоенные
1N581940-451Одинарный
1N582240-453Одинарный
КД638 АСSR54040-455Одинарный
КД238 АС6TQ04540-457.5Сдвоенные
10TQ04540-4510Одинарный
12TQ04540-4515Одинарный
20TQ04540-4520Одинарный
SR350503Одинарный
КД269 Б, БС505Одинарный/сдвоенный
КД270 Б, БСSR850507.5Одинарный/сдвоенный
КД271 Б, БС5010Одинарный/сдвоенный
КД272 Б, БС5015Одинарный/сдвоенный
КД273 Б, БС18TQ0505020Одинарный/сдвоенный
SR160601Одинарный
SR360603Одинарный
КД638 БСSR560605Сдвоенные
КД636 АСSR16606015Сдвоенные
КД637 АС6025Сдвоенные
КД269 В, ВС50SQ080755Одинарный/сдвоенный
КД270 В, ВС8TQ060757,5Одинарный/сдвоенный
КД271 В, ВС7510Одинарный/сдвоенный
КД272 В, ВС7515Одинарный/сдвоенный
КД273 В, ВС7520Одинарный/сдвоенный
30CPQ807530Сдвоенные
11DQ0990-1001.1Одинарный
31DQ1090-1003.3Одинарный
КД638 ВС90-1005Сдвоенные
КД269 Г, ГС50SQ10090-1005Одинарный/сдвоенный
КД270 Г, ГС8TQ10090-1007.5Одинарный/сдвоенный
КД271 Г, ГС90-10010Одинарный/сдвоенный
КД272 Г, ГС90-10015Одинарный/сдвоенный
КД273 Г, ГС90-10020Одинарный/сдвоенный
30CPQ10090-10030Сдвоенные
КД638 ГС1505Сдвоенные
КД269 Д, ДС1505Одинарный/сдвоенный
КД638 ДС1505Сдвоенные
КД270 Д, ДС1507,5Одинарный/сдвоенный
КД271 Д, ДС10CTQ15015010Одинарный/сдвоенный
КД636 БС15015Сдвоенные
КД272 Д, ДС15015Одинарный/сдвоенный
КД273 Д, ДС15020Одинарный/сдвоенный
КД637 БС15025Одинарный/сдвоенный
30CPQ150, SF30315030Сдвоенные
UF4003, SF142001Одинарный
SF242002Одинарный
SF34, HER3032003Одинарный
КД369 Е, ЕС2005Одинарный/сдвоенный
КД638 ЕС2005Сдвоенные
КД270 Е, ЕС2007,5Одинарный/сдвоенный
КД271 Е, ЕС20010Одинарный/сдвоенный
КД272 Е, ЕС20015Одинарный/сдвоенный
КД638 ВС20015Сдвоенные
КД273 Е, ЕС20020Одинарный/сдвоенный
КД637 ВС20025Сдвоенные
SF304, 30EPF0220030Одинарный
UF4004. SF164001Одинарный
SF264002Одинарный
SF26, HER3054003Одинарный
КД640 А, АС4008Одинарный/сдвоенный
КД271 К, КС, К110ETF0440010Одинарный/сдвоенный
КД272 К, КС, К116CTU0440015Одинарный/сдвоенный
КД641 А, АС40015Одинарный/сдвоенный
КД636ГС40015Сдвоенные
КД273К, КС, К140020Одинарный/сдвоенный
КД637ГС30CPF0440025 (30)Сдвоенные
КД640 Б, БС5008Одинарный/сдвоенный
КД640 Е, ЕС5008Одинарный/сдвоенный
КД271 Л, ЛС, Л150010Одинарный/сдвоенный
КД272 Л, ЛС, Л150015Одинарный/сдвоенный
КД640 Б, БС50015Одинарный/сдвоенный
КД640 Е, ЕС50015Одинарный/сдвоенный
КД273 Л, ЛС, Л150020Одинарный/сдвоенный
UF4005, SF176001Одинарный
SF276002Одинарный
SF37, HER3066003Одинарный
HFA04TB606004Одинарный
КД640 В, ВСHFA08TB60, HFA08pB606008Одинарный/сдвоенный
КД271, М, МС, М110ETF0660010Одинарный/сдвоенный
КД636 ДС60012Сдвоенные
КД272, М, МС, М160015Одинарный/сдвоенный
КД641В, ВС60015Одинарный/сдвоенный
КД273, М, МС, М160020Одинарный/сдвоенный
КД637 ДС60025Сдвоенные
30СPF0660030Одинарный/сдвоенный
40EPF0660040Одинарный
60EPF0660060Одинарный
КД640 Г, ГС7008Одинарный/сдвоенный
КД640 Г, ГС70015Одинарный/сдвоенный
UF4006, SF188001Одинарный
SF288002Одинарный
SF38, HER3078003Одинарный
КД636 ЕС80012Сдвоенные
КД637 ЕС20ETF0880025Сдвоенные
UF4007, SF191000-12001Одинарный
SF291000-12002Одинарный
SF39, HER3081000-12003Одинарный
HFA06TB1201000-12006Одинарный
HFA08TB120, HFA06PB1201000-12008Одинарный
20ETF121000-120020Одинарный
30ETF121000-120030Одинарный/сдвоенный
60ETF121000-120060Одинарный

Для удобства они отсортированы по напряжению пробоя. Внутри группы прямой ток идет по возрастающей. Так удобнее ориентироваться.

Отличия в графическом изображении диода Шоттки и обычного

Некоторые из перечисленных супербыстрые: SF 17/18/19 в группе с высоким обратным напряжением (от 600 В). В группе с напряжением пробоя 400 В их несколько — всё по списку начиная от тока 8А. Такая же картина наблюдается с пробоем на 300 В. В этой группе почти все отличатся высоким быстродействием. Только три позиции (UF4003 и SF 24 и 34) имеют «нормальную» для диодов Шоттки скорость срабатывания. Она всё равно намного выше, чем у обычных кремниевых деталей.

Если проанализировать таблицу, можно заметить, что диоды с малым обратным током почти без исключений импортного производства.

Как проверить

Вообще, он проверяется как обычный диод. Проверка основана на том, что они в одном направлении пропускают ток и имеют малое сопротивление, во втором ток не пропускают и сопротивление имеют высокое — почти обрыв.

Чтобы проверить диод Шоттки мультиметром, переводим его в режим прозвонки. Прикладываем щупы к выводам проверяемой детали. В одном положении должно «звониться», поменяв щупы, должна получить обрыв. Если «звонится» и в любом положении щупов — переход пробит и диод неисправен. Но никакие другие характеристики мультиметром вы не проверите. Можно только сказать работает он или пробит, а также где анод и катод.

Можно проверить диод Шоттки имея обычный мультиметр. В обратном положении должен показывать «обрыв».

Где анод, а где катод? Анод там где положительный щуп, катод — где земляной при таком положении когда диод ток пропускает. В обычном исполнении (КД) катод там, где корпус имеет расширение.

Проверить исправность диода Шоттки вообще не проблема, если имеете универсальный тестер. В слоты вставляем ножки детали и нажимаем на кнопку тестирования. На экране должен высветиться символ диода и характеристики, которыми он обладает. Перечень характеристик зависит от модели измерителя, но падение напряжения на прямом переходе, напряжение пробоя и обратный ток должны быть обязательно. А ещё вам распишут, к какому слоту подключён анод, а к какому катод. Если он сдвоенный, то и общий коллектор/база будут прописаны.

Диод 1N4148 характеристики, аналоги: КД522Б, LL4148, LS4148

Диод 1N4148 маломощный высокочастотный кремниевый в корпусе DO-35 с штырьевыми выводами, полосой помечается вывод катода.

Диод 1N4148 весьма широко распостранен, его аналоги можно обнаружить практически в любом электронном приборе: от зарядного устройства телефона до телевизора.
Я и сам часто использую его версию для поверхностного монтажа в своих разработках.
Полный отечественный аналог диода 1N4148 — КД522Б, так же часто встречался в отечественных электронных устройствах.

Характеристики 1N4148:

  • прямой средний ток – 150 мА,
  • прямой пиковый ток – 500 мА,
  • падение напряжения – от 0,6-0,7 В (при токе 5 мА) до 1 В (при токе 100 мА),
  • емкость перехода – 4 пФ,
  • скорость переключения менее — 4 нс,
  • неповторяющееся пиковое обратное напряжение – 100 В,
  • пиковое обратное напряжение – 75 В,
  • действующее значение обратного напряжения – 53 В,

Обратный ток сильно зависит как от обратного напряжения, так и от температуры:

Т=25°C T=150°C
20 В 0,025 мкА 30 мкА
70 В 5 мкА 50 мкА

Диод 1N4148 применение

Если нужен диод с маленьким обратным током и большим быстродействием, но величина падения напряжения на диоде не принципиальна, то 1N4148 и его аналоги идеальный выбор. Если величина падения напряжения принципиальна, то стоит использовать диоды Шоттки.

Аналоги 1N4148 в других корпусах

Чаще всего я использовал LL4148 в стеклянном цилиндрическом корпусе для поверхностного монтажа — MiniMELF SOD-80.

Из-за того что контакты диода LL4148 припаиваются прямо к плате (что улучшает теплотдачу от диода) он способен пропускать через себя в двое больший средний прямой ток — 300 мА. Диод хорош, вот только очень неудобен для ручной пайки — его непросто удержать пинцетом.
И видимо поэтому выпустили ещё один аналог в «квадратном» корпусе QuadroMELF SOD-80LS4148.

А вот 1N4148WS в пластиковом прямоугольном корпусе SOD-323, длинна корпуса около 2мм, максимальный средний ток 200мА.

Иногда в схеме нужно задействовать несколько диодов 1N4148 с общими точками подключения: например с общим катодом или общим анодом, тогда для экономии можно применить диодную сборку для поверхностного монтажа и тем самым съэкономить место на плате, затраты на монтаж и комплектующие.
Следующие сборки имеют в своем составе диоды с параметрами не хуже чем у 1N4148:

  • BAV99 — представляет собой два диода включенных по полумостовой схеме в трехвыводном корпусе (или два полумоста в 6-ти выводном),
  • BAV70 — два диода соединенные по схеме с общим катод в трехвыводном корпусе (или две сборки с по два диода в 6-ти выводном),
  • BAW56 — два диода соединенные по схеме с общим анодом в трехвыводном корпусе (или две сборки с по два диода в 6-ти выводном),
  • BAV756S — две сборки по два диода одна с общим катодом, вторая с общим анодом в 6-ти выводном корпусе.

Используя только один миниатюрный корпус BAV99S или BAV756S можно осуществить двуполупериодное выпрямление.

снижение потерь в режиме жесткой коммутации

Замена кремниевых сверхбыстрых (Ultrafast) Si-диодов с плавной характеристикой восстановления, используемых в качестве оппозитных IGBT в режиме жесткой коммутации, на карбидокремниевые диоды Шоттки (SiC Schottky) позволяет снизить коммутационные потери в диоде на 80% и в IGBT на 50%.

Введение

Кремниевый (Si) IGBT, сочетающий в себе выходные и динамические характеристики биполярного транзистора и легкость управления MOSFET, стал основным силовым ключом, используемым в режиме жесткой коммутации в высоковольтных (более 500 В) и мощных (более 500 Вт) устройствах. К типичным областям применения относятся инверторы приводов, источники бесперебойного питания, сварочное оборудование и импульсные источники питания (SMPS).

Постоянно растущий спрос на повышение эффективности, упрощение системы охлаждения, уменьшение габаритов элементов силовой электроники, а также более строгие требования к уровню излучаемых помех EMI/RFI и качеству электроэнергии создают новые проблемы для разработчиков. Выполнение этих требований в значительной степени связано со снижением потерь включения IGBT при работе на индуктивную нагрузку в режиме жесткой коммутации. Ток обратного восстановления, наблюдаемый при выключении кремниевых оппозитных диодов, напрямую влияет на потери включения IGBT. Проблема усугубляется тем, что ток обратного восстановления увеличивается с повышением рабочей температуры, тока и di/dt.

Ток обратного восстановления диода и коммутационные потери IGBT могут быть существенно снижены при замене кремниевых оппозитных PiN-диодов на SiC-диоды с барьером Шоттки (SBD). Из-за особенностей кремния изготовить Si-диоды Шоттки с рабочим напряжением выше 200 В невозможно.

SiC-диоды Шоттки

SiC SBD выпускаются с номинальным напряжением 600 и 1200 В, 600-В диоды выпускаются с током 1, 4, 6, 10 и 20 А, 1200-В имеют номинальный ток 5 и 10 А. Основным преимуществом высоковольтных SiC SBD являются отличные динамические характеристики. Они имеют крайне низкий заряд обратного восстановления Qrr, который обусловлен барьерной емкостью, а не накоплением заряда. Кроме того, в отличие от Si-PiN-диодов, этот заряд не зависит от di/dt, прямого тока и температуры. Максимальная температура кристалла +175 °C у SiC SBD является фактической рабочей температурой. Сверхнизкая величина Qrr SiC SBD позволяет уменьшить уровень коммутационных потерь в типовых схемах на основе IGBT, работающих в режиме жесткого переключения. В результате снижается температура корпуса IGBT, повышается эффективность системы, что даже дает возможность использовать менее мощный IGBT. Для оценки преимуществ этих высокопроизводительных диодов была использована тестовая схема диодов с индуктивной нагрузкой, позволяющая измерить динамические потери IGBT и диодов. Это позволило провести сравнение потерь переключения сверхбыстрого кремниевого Si-диода с плавным восстановлением и SiC Cree Zero Recovery SBD и оценить влияние процесса их восстановления на потери переключения IGBT.

Измерительное оборудование

На рис. 1 показана схема, предназначенная для измерения характеристик переключения. В процессе работы на затвор IGBT подается двойной импульс. При тестировании 600-В прибора использовался резистор затвора 10 Ом для задания скорости коммутации 750 А/мкс. Для IGBT 12-го класса использовался резистор 22 Ом, при этом di/dt = 250 А/мкс.

В момент времени T1 IGBT включается, и ток через индуктор увеличивается до тех пор, пока не достигнет требуемого значения в момент T2. При этом IGBT выключается, и ток индуктивности перекоммутируется в диод. Потери включения IGBT и потери включения диодов измеряются в переходном процессе T2.

В момент T2 IGBT выключается, и ток индуктора переходит на оппозитный диод. Потери выключения IGBT и потери включения диодов измеряются в переходном процессе T2. Ток индуктора продолжает течь через диод до тех пор, пока IGBT не будет включен во время T3. Теперь ток индуктора передается из диода обратно в IGBT. Потери включения IGBT и потери выключения диода измеряются в переход- ном процессе T3.

Сравнение характеристик переключения

Параметры коммутации измерялись для 15-А/600-В Ultrafast Si-диода с плавной характеристикой восстановления (такой же используется совместно с 40-А Ultrafast IGBT) и 10-А SiC SBD вместе с потерями 40-А/600-В Si-IGBT. Измерение потерь проводилось при напряжении 500 В и токе 20 A.

На рис. 2 показаны эпюры напряжения, тока и мгновенной мощности, измеренные при выключении Ultrafast Si-диода при температуре кристалла +150 °C. Пик тока обратного восстановления достигает 23 А,время восстановления — 100 нс, пиковая мгновенная мощность —7 кВт. На рис. 2 видно перенапряжение 200 В, вызванное высокой скоростью изменения тока di/dt при обратном восстановлении.

На рис. 3 показаны эпюры выключения SiC SBD при +150 °C. Пик тока обратного восстановления здесь 4 А (снижение на 83%), время восстановления 33 нс (снижение на 67%), максимальная мгновенная мощность — 0,5 кВт (снижение на 93%). Резкое сокращение мощности переключения обусловлено тем, что SiC SBD должен рассеять лишь небольшой емкостной заряд, и это происходит при низком напряжении на диоде. Перенапряжение, формируемое при коммутации Si-диода, полностью отсутствует у SiC SBD.

На рис. 4 показаны эпюры напряжения, тока и мгновенной мощности при включении IGBT с Ultrafast Si-диодом, измеренные при температуре кристалла +150 °C. Во время включения транзистора ток обратного восстановления диода добавляется к току IGBT, что создает пик, достигающий 44 А. Пиковая мгновенная мощность 15 кВт рассеивается в IGBT. Кроме того, видны высокочастотные колебания на IGBT, возникающие при резком выключении кремниевого диода. Это является одной из основных причин генерации радиочастотных/ электромагнитных помех.

Таблица 1. Сравнение параметров SiC SDB и Ultrafast Si-диодов (600 В) при различных значениях T(I= 20 A, VCC = 500 B,R= 10 Ом)
Параметр Si Pin при +25/+150 °C SiC при +25/+150 °C % снижения при +25/+150 °C
Пик тока восстановления Ipr, A 13/23 4 69/83
Время обратного восстановления Trr, нс 83/100 30/33 64/67
Заряд восстановления Qrr, нс 560/1220 78/82 86/93
Потери выключения диода Eoff_d, мДж 0,11/0,23 0,02 82/91
Потери включения диода Eon_d, мДж 0,03 0,02 33
Потери общие диода Eis_d, мДж 0,14/0,26 0,04 71/85
Потери выключения IGBT Eoff_IGBT, мДж 0,63/0,94 0,23/0,24 63/74
Потери включения IGBT Eon_IGBT, мДж 0,46/0,89 0,32/0,64 30/29
Потери общие IGBT Eis_IGBT, мДж 1,09 0,55/0,64 50/28
Потери общие Eis, мДж 1,23/2,09 0,59/92 52/56

На рис. 5 показаны эпюры напряжения, тока и мгновенной мощности при включении IGBT с SiC SBD, измеренные при температуре кристалла +150 °C. Использование SiC SBD позволяет снизить пик тока до 22 А (на50%), а максимальную мгновенную мощность до 7,5 кВт (снижение на 50%). Также видно, что при этом отсутствуют высокочастотные осцилляции, что приводит к уменьшению генерации помех RFI/EMI.

Сравнение параметров переключения SiC SDB и Ultrafast Si-диодов приведено для температур кристалла +25 и +150 °C в таблице 1. Можно видеть, что общее снижение потерь переключения (IGBT + диод) составляет 52% при +25 °C и 56% при +150 °С.

На рис. 6 показаны токи выключения Si Ultrafast и SiC SBD при +25 и +150 °C, наложенные в одном масштабе. Параметры SiC SBD не зависят от температуры, пиковый ток восстановления — 5 А. Ток восстановления Ultrafast Si-диода заметно меняется с температурой,увеличиваясь с 13 А при +25 °C до 23 А при +150 °С.

На рис. 7 показаны кривые токов включения IGBT с Si Ultrafast и SiCSBD при температуре +25 и +150 °С, наложенные друг на друга. Пиковый ток IGBT с SiC SBD не зависит от температуры. Вариант с диодомSi Ultrafast показывает сильную температурную зависимость, связанную с высокой термозависимостью тока обратного восстановления.

На рис. 8 показаны суммарные динамические потери диода (включение и выключение) при частоте коммутации от 10 до 100 кГц и температуре +50, +100 и +150 °C. SBD имеет значительно меньшие потери (снижение до 85%), не меняющиеся с ростом температуры.

На рис. 9 показаны суммарные динамические потери IGBT (включение и выключение) при частоте коммутации от 10 до 100 кГц и температуре +50, +100 и +150 °C. Потери транзистора с SiC SBD примерно в два раза ниже, чем с Ultrafast Si-диодом. Этот вариант также демонстрирует гораздо меньшую зависимость от температуры. Температурная зависимость потерь переключения IGBT с SiC SBD обусловлена увеличением времени выключения транзистора, при этом потери включения не меняются с нагревом прибора. Такое заметное улучшение динамических свойств IGBT объясняется, в первую очередь, отсутствием процесса обратного восстановления SiC SBD.

Сравнение характеристик переключения 1200-В приборов

Параметры переключения измерялись для 8 А/1200 В Ultrafast Si-диода (такой же используется совместно с 11-А сверхбыстрым IGBT) и 5-А SBD, вместе с потерями 11 А/1200 В IGBT. Измерение потерь проводилось при напряжении 1000 В и токе 5 A. Максимальная температура кристалла при испытаниях составляла +125 °С, поскольку при температуре +150 °С начинается тепловое «убегание» IGBT.

На рис. 10 показаны эпюры напряжения, тока и мгновенной мощности при выключении Ultrafast Si-диода при температуре кристалла +125 °C. Пик тока обратного восстановления достигает 6 А, время восстановления — 148 нс, мгновенная пиковая мощность — 2,8 кВт. Перенапряжение на 600-В Si-диоде не является ярко выраженным, поскольку тестирование происходило при низком значении di/dt (250 вместо 750 А/мкс).

На рис. 11 показано выключение SiC SBD при температуре кристалла +125 °C.

Использование SiC SBD позволяет уменьшить пик тока до 1 А (снижение на 83%), время восстановления — до 30 нс (снижение на 80%), а максимальную мгновенную мощность — до 0,3 кВт (снижение на 89%).Такое значительное уменьшение пиковой мощности объясняется тем,что SBD рассеивает только емкостной заряд при низком напряжении.

На рис. 12 показаны эпюры напряжения, тока и мгновенной мощности при включении IGBT с Ultrafast Si-диодом при температуре кристалла +125 °C. В процессе включения ток обратного восстановления диода добавляется к току IGBT, что создает пик 11,7 А. Мгновенная мощность, рассеиваемая при этом транзистором, составляет 11 кВт.

На рис. 13 показаны эпюры напряжения, тока и мгновенной мощности при включении IGBT с SBD при температуре кристалла +125 °C. Использование SBD позволяет уменьшить пик тока до 6,7 А (снижение на 42%), а максимальную мгновенную мощность — до 6,2 кВт (снижение на 44%).

На рис. 14 показаны эпюры токов выключения Ultrafast Si-диода и SiC SBD при температуре +25 и +125 °C, наложенные друг на друга. Параметры SiC SBD неизменны с температурой, пиковый ток восстановления — 1 А. Диоды Si Ultrafast демонстрируют сильную температурную зависимость, ток увеличивается с 5 А при +25 °C до 6 А при +150 °С. Время обратного восстановления Si Ultrafast растет со 100 нс при +25 °C до 148 нс при +125 °С, в то время как параметр trr у SiC SBD при тех же условиях остается неизменным.

На рис. 15 показаны эпюры токов включения IGBT с Ultrafast Si-диодом и SiC SBD при температуре +25 и +125 °C, наложенные друг на друга. Пик тока IGBT с SiC SBD не зависит от температуры. Пиковый ток и время обратного восстановления IGBT с Ultrafast Si-диодом демонстрируют сильную температурную зависимость вследствие термозависимости процесса обратного восстановления.

На рис. 16 показаны суммарные динамические потери диода (включение и выключение) при частоте коммутации от 10 до 100 кГц и температурах +25, +75 и +125 °C. SiC SBD имеет значительно меньшие потери переключения (снижение до 75%), которые не зависят от температуры.

Таблица 1. Сравнение параметров SiC SDB и Ultrafast Si-диодов (600 В) при различных значениях T(I= 5 A, VCC = 1000 B,R= 22 Ом)
Параметр Si Pin при +25/+150 °C SiC при +25/+150 °C % снижения при +25/+150 °C
Пик тока восстановления Ipr, A 5,5/6 1 82/83
Время обратного восстановления Trr, нс 100/148 30 70/80
Заряд восстановления Qrr, нс 295/540 20 93/95
Потери выключения диода Eoff_d, мДж 0,08/0,16 0,02 75/88
Потери включения диода Eon_d, мДж 0,03 0,02 33
Потери общие диода Eis_d, мДж 0,11/0,19 0,04 64/79
Потери выключения IGBT Eoff_IGBT, мДж 0,73/0,98 0,28 62/71
Потери включения IGBT Eon_IGBT, мДж 0,33/0,57 0,25/0,41 24/28
Потери общие IGBT Eis_IGBT, мДж 1,06/1,55 0,53/0,69 50/55
Потери общие Eis, мДж 1,17/1,74 0,57/0,73 51/58

На рис. 17 показаны суммарные динамические потери IGBT (включение и выключение) при частоте коммутации от 10 до 100 кГц и температурах +25, +75 и +125 °C. Потери транзистора с SiC SBD примерно в два раза ниже, чем с Si Ultrafast. У этого варианта также меньше температурная зависимость потерь. Ее наличие объясняется тем, что с ростом температуры растет время выключения, а потери включения остаются при этом неизменными. Такое заметное улучшение динамических свойств IGBT объясняется, в первую очередь, отсутствием процесса обратного восстановления SiC SBD.

Потери проводимости и общие потери

На рис. 18 показана прямая вольт-амперная характеристика 1200-В Ultrafast Si-диода и SiC SBD при температурах +25 и +125 °С. При токе 5 А прямое падение напряжения SiC SBD меньше на 0,75 В при 25 °Си на 0,18 В при +125 °С, таким образом, SiC-диод имеет меньшие потери проводимости.

Таблица 3. Сравнение расчетных значений потерь конвертера с 1200-В Ultrafast Si-диодами и SiC SDB при Tj = +125 °C
Параметр Si Pin SiC % снижения
Потери диода динамические, Вт 19 4 79
Потери диода статические, Вт 12,5 11,7 6
Потери общие диода, Вт 31,5 15,7 50
Потери IGBT динамические, Вт 155 69 55
Потери IGBT статические, Вт 14,5 14,5 0
Потери общие IGBT, Вт 169,5 83,5 51
Потери общие, Вт 201 99,2 51

В таблице 3 приведены расчеты суммарных потерь для преобразователя на модулях 12-го класса, работающего с частотой коммутации 100 кГц с коэффициентом заполнения 50% при среднем токе 2,5 А. Расчеты делались для температуры кристаллов +125 °С. Справочное значение потерь проводимости IGBT составляет 2,9 В при 5 А. При использовании SiC SBD общие потери диода уменьшаются на 50%, а потери IGBT — на 51%. Таким образом, простая замена Ultrafast Si-диодов на SiC SBD обеспечивает снижение потерь 1200-В конвертера на 51%.

Заключение

Потери включения IGBT в значительной степени зависят от характеристик обратного восстановления оппозитного диода. Параметры SiC SBD оказывают большое влияние на динамические свойства как самого диода, так и IGBT в режиме жесткой коммутации. Представленные выше результаты измерений демонстрируют значительные преимущества SiC-диодов Шоттки. В то время как ток обратного восстановления Ultrafast Si-диодов демонстрирует сильную зависимость от температуры, параметры SiC SBD остаются неизменными. При высоких значениях di/dt Ultrafast Si-диоды генерируют перенапряжение при выключении, в отличие от них SiC SBD практически не генерируют перенапряжения благодаря отсутствию тока обратного восстановления. Резкое выключение Si Ultrafast создает паразитные осцилляции напряжения на IGBT,что, в свою очередь, приводит к генерации радиочастотных/электромагнитных помех. Этот эффект также отсутствует у SiC SBD.

Снижение потерь переключения на 50% можно использовать для оптимизации характеристик устройства несколькими различными способами. Например, это дает возможность увеличения эффективности преобразователя, снижения требований к системе охлаждении или использования IGBT с меньшим номинальным током. Также это позволяет увеличить рабочую частоту и, соответственно, уменьшить размеры пассивных компонентов или улучшить акустические характеристики. Отсутствие коммутационных перенапряжений устраняет необходимость в снабберных цепях. Отсутствие высокочастотных осцилляций уменьшает требования к фильтрам RFI/EMI. Замена Ultrafast Si-диодов на SiC-диоды Шоттки, такие как Cree Zero Recovery SBD, приводит к существенному снижению коммутационных потерь как в диоде, так и в IGBT, что дает значительное улучшение характеристик всей системы.

Автор

Джим Ричмонд(Jim Richmond)

Перевод

Евгений Карташов

Валерия Смирнова — продакт-менеджер компании Макро Групп. [email protected]

Статья была опубликована в журнале «Силовая электроника», № 1’2018.

Как проверить диод Шоттки мультиметром

Приветствую. Диоды Шоттки благодаря своему быстродействию зачастую используются в импульсных стабилизаторах, а также в выпрямителях блоках питания ПК. Проверка на исправность диода Шоттки ничем особо не отличается от проверки самого обычного диода, она проводиться по единому принципу.

Единственным моментом будет, который нужно учесть, что диоды Шоттки, используемые в хороших и качественных блоках питания зачастую встречаются сдвоенными в общий корпус и имеют общий катод. И так, сегодня мы расскажем вам, как проверить диод Шоттки мультиметром и выявить все его дефекты?

Как проверить диод Шоттки мультиметром?
Для наглядности мы, проведем небольшую проверку диода Шоттки SBL3045PT. Этот диод от блока питания ПК, рассчитан производителем до 45 В, 30 А. (т.е. по 15 А на каждый диод).
При использовании сдвоенных подобных диодов в выпрямителях необходимо учитывать этот момент, что производитель часто указывает ток на сборку целиком, а не на каждый диод в сборке.
Схематическая проверка сдвоенного диода Шоттки с общим катодом изображена ниже.


Мы видим, что поочередно необходимо проверить каждый из двух диодов.

Наглядно продемонстрируем как проверить диод Шоттки мультиметром?

Важно! При проверке диода можно и важно найти дефекты не только обрыв или пробой. Необходимо пытаться учитывать такой неприятный дефект, как небольшая «утечка».

Если мы производили проверку мультиметром с режимом «диод», и выявили вполне рабочий элемент, но у нас есть подозрение подобную на утечку, тогда необходимо попробовать измерять обратное сопротивление диода, предварительно включив на мультиметре режим омметра. На диапазоне «20 кОм» мультиметр должен показывать обратное сопротивление диода как бесконечно большое. Но если тестер показывает даже небольшое сопротивление, например, около 2—3 кОм, тогда к такому диоду необходимо относиться с большим подозрением и лучше сразу заменить новым.

Одним из самых больших недостатков у диодов Шоттки является то, что они моментально выходят из строя при превышении допустимого напряжения. Учитывая все моменты при самостоятельном ремонте импульсных блоков питания, в случае обнаружения дефектных диодов и после их замены, сразу же необходимо проверять на исправность все силовые транзисторы.
Если вам нравиться изложенный материал, предлагаю подписаться на уведомления в Вконтакте и Одноклассниках, что бы не пропустить новые материалы. Так же можете подписаться на обновления по электронной почте в колонке справа.
С ув. Эдуард
Источник http://diodnik.com/

Похожие материалы: Загрузка…

Замена — диод — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Замена — диод

Cтраница 3


Интересно отметить, что иногда отмечается возвращение триггера в исходное состояние отрицательным выбросом из-за накопления заряда в диоде Д220 при передаче импульса, в особенности, если снизить балластное сопротивление до 680 ом. Замена диодов Д220 на 2Д503, которые значительно меньше накапливают заряд, исключает этот недостаток.  [32]

После замены диодов или стабилитронов при первом же включении необходимо измерить выходные напряжения выпрямителя или стабилизатора. Если они выходят за пределы нормы, то следует применить делители из резисторов.  [33]

При замене измерительного диода вольтметра Лх 6 используются специально отобранные диоды 2Д1С из запасного комплекта. Для замены диода необходимо снять двойную заднюю крышку с правой стороны блока высокой частоты, отвинтить два винта, крепящие диодный держатель, вынуть его и произвести замену диода. При замене диода 2Д1С не из запасного комплекта производится калибровка вольтметра, так как диоды 2Д1С имеют значительный разброс параметров.  [34]

С ее помощью эффекты, вызываемые электронным потоком, естественно вводятся в обычную теорию электрических цепей. Возможность замены диода эквивалентной схемой ( рис. 30) непосредственно вытекает из общей теоремы о том, что ток во внешней цепи диода равен сумме емкостного и наведенного тока.  [35]

При установке нового диода нарисованные на его корпусе стрелка или знаки и — должны быть направлены в ту же сторону, что и на заменяемом. При неправильной замене диода на другой тип или неправильной припайке диодов и монтажных проводов может взорваться один из электролитических конденсаторов. При пайке диод нельзя нагревать, поэтому выводы нового диода следует не укорачивать, а жало паяльника на месте пайки держать менее одной-двух секунд. Для отвода тепла припаеваемый вывод зажимают плоскогубцами или пинцетом между корпусом диода и местом пайки. Чтобы предотвратить перегрев, следует применять припои, имеющие низкую температуру плавления, например ПОС-61. Установив новый диод, надо повторно проверить его при помощи омметра или лампочки ( см. стр.  [36]

При этом снижается остаточная индукция магнитопровода и средняя магнитная проницаемость его оказывается выше. Это достигается заменой рекуперационного диода VDp ( рис. 2.12, б) на дополнительный маломощный транзистор ( ключ), управление которым может осуществляться от базовой обмотки или от специального формирователя сигнала управления. В первом случае ключ открывается за счет ЭДС самоиндукции в базовой обмотке, появляющейся только после окончания процесса рассасывания избыточных носителей в мощном транзисторе и выпрямительном диоде.  [37]

Схема измерения, изображенная на рис. XII.32, б, имеет большую чувствительность и большую линейность шкалы. Для сохранения калибровки после замены диода необходимо подбирать величину сопротивления R. Дрейф нуля прибора практически отсутствует.  [38]

Дело в том, что диод Шоттки замещается в эквивалентной схеме источником ЭДС, а транзистор — линейным резистором с очень низким значением сопротивления — всего 0 005 Ом. Отсюда и рождается простая идея замены диода коммутируемым в нужный момент транзистором, который в данной схеме носит название синхронного.  [39]

Перед установкой СВЧ приборов в аппаратуру диодная камера должна быть заземлена. Крепление СВЧ в камере должно обеспечивать надежный контакт ниппелей диода с элементами диодной камеры и удобство замены диода.  [40]

Преимущество этих схем заключается в меньшем количестве диодов. Так как и прямое, и обратное сопротивления диодов сильно зависят от температуры, то при замене диодов резисторами уменьшается температурная погрешность приборов. R в этом случае играют роль шунтов.  [41]

Преимущество этих схем заключается в меньшем количестве диодов. Так как и прямое, и обратное сопротивления диодов сильно зависят от температуры, то при замене диодов резисторами уменьшается температурная погрешность приборов. Кроме того, схема на рис. 5.31, г более удобна для измерения больших токов, так как резисторы R в этом случае играют роль шунтов.  [42]

В рассмотренных схемах вместо электровакуумных диодов можно использовать полупроводниковые; при этом отпадает необходимость в питании цепи накала и компенсации начального тока. Недостатки таких вольтметров заключаются в малом входном сопротивлении ( вследствие конечного обратного сопротивления диодов), большой температурной погрешности и нарушении градуировки шкалы при замене диода.  [44]

Страницы:      1    2    3    4

Замена диода Шоттки — Обмен электротехнического стека

На большинство ваших вопросов можно ответить «да», но будьте осторожны с диодами Шоттки против (сверх) быстрых диодов:

«Могу я просто купить диод Шоттки с более высокими номиналами напряжения и тока и заменить их на диоды с более низким номиналом?» Должно сработать.

«Является ли основной причиной получения точного соответствия стоимость и возможность подгонки?» Некоторые факторы, такие как емкость диода, влияют на скорость переключения и, как следствие, на потери переключения, т.е.е. тепло, выделяемое в диоде. Попробуйте найти хотя бы похожее устройство. Также обратите внимание на пиковые значения пиков тока и т.п. Средний ток — это одно, а пиковый ток и возможности управления мощностью — другое.

«Мне нужно только согласовать пакет / напряжение / ток?» Это то, что делают дизайнеры при поиске запчастей из второго источника. В большинстве случаев все будет хорошо.

«Шоттки и быстрое восстановление — это одно и то же?» Обычно быстрое восстановление — это метка для p-intrinsic-n диодов, т.е.е. Si-диоды, которые быстро подстраиваются в сторону блокировки при обратном смещении. Диоды Шоттки действительно всегда настолько быстрые, насколько это возможно, и их не следует заменять более медленными кремниевыми диодами, даже если они обозначены как «быстрые». Общее правило: не заменяйте диоды Шоттки кремниевыми.

«Могу ли я заменить сверхбыстрый для быстрого восстановления?» Использование сверхбыстрого кремниевого диода вместо быстрого кремниевого диода должно работать с учетом коммутационных потерь, но более быстрое переключение может вызвать более сильное электромагнитное излучение.

«И … в данный момент мне нужен Schottky, который входит в комплект TO220. Могу ли я использовать два осевых вывода и просто соединить катоды вместе?» Диоды в трехконтактных корпусах TO220 на самом деле представляют собой всего два диода. Однако они очень похожи. При параллельном подключении они действительно хорошо разделят нагрузку. Различные пакеты также часто указывают на разные возможности обработки пикового тока / мощности. И, конечно же, теплофизические свойства будут другими. TO220 имеет свой собственный небольшой радиатор, даже если он установлен на открытом воздухе; Осевые диоды лишены этой приятной особенности.

Стабилизатор напряжения

— замена силового диода Шоттки

Ключевым в рекомендации в техпаспорте являются слова «как минимум».

Вам нужно следить за терморегулятором, если ваше пространство очень ограничено. Но в остальном, 15,4 В эмпирического правила — это минимальное рекомендуемое напряжение, тогда как 20, 25 и даже 500 В.

Другое практическое правило состоит в том, что очень низкое Vf (прямое напряжение) легче найти при том же прямом токе с более низким обратным напряжением пробоя.Таким образом, вам будет легче найти подходящее устройство с Vbr = 30V, чем с Vbr = 300V.

Я бы сказал, что диод с Vf = <0,4 В при 5 А можно найти при Vbr = 25 В, хотя вам, возможно, придется искать диоды, которые могут выдерживать до 15 или 20 А. (Опять же, 5A - это минимальный указанный минимум, более высокое никогда не повредит).

Диоды — это сложные вещи, поэтому я взял на себя смелость предложить один, отсортировав Фарнелла по цене в рамках заданных спецификаций (поскольку ваш пример был сквозным, я пропускаю SMD):

http: // nl.farnell.com/taiwan-semiconductor/sr1203/diode-rectif-30v-12a-do-201ad/dp/1863145

Имеет красивый технический паспорт, показывающий на графике, что он имеет Vf примерно 0,42 В при If 5 А. Тем не менее, это довольно большая мощность, которую нужно рассеять, если 5A — обычная вещь, как было сказано, вы должны найти способ его охладить. Один из вариантов — много места для меди, подключенного к контактам.

В качестве примера моей точки зрения, из той же серии, устройство, которое обрабатывает 15A вместо 12A, Vf изменяется с 0,42 В до 0.4 В при 5 А (см. Технический паспорт, график на странице 2, слева, вторая сверху):

http://nl.farnell.com/taiwan-semiconductor/sr1503/diode-rectif-30v-15a-r-6/dp/1863148

И если бы вы могли его вставить, этот тип TO220 упрощает охлаждение, просто добавляя радиатор, если это необходимо, поскольку он снова имеет немного более низкий Vf. Я должен оценить это примерно от 0,30 до 0,33 В при 5 А, потому что в таблице данных нет причудливых графиков:

http://nl.farnell.com/ixys-semiconductor/dssk38-0025b/diode-schottky-2x20a-25v/dp/1080066

Надеюсь, это проясняет вам некоторые вещи.

Мое упражнение по увеличению стоимости для более низкого Vf / более высокого тока может быть выполнено с помощью многих различных веб-сайтов поставщиков, таких как Mouser, DigiKey (хотя я нахожу их сайт более раздражающим) или, как я, Farnell. Имейте в виду, что вам нужен низкий Vf, а номинальный Vf на титульном листе / странице поставщика почти всегда соответствует его номинальному току, где более низкий ток означает более низкий Vf. Таким образом, устройство с Vf = 0,5 В при номинальном токе 25 А станет немного менее горячим при 5 А, чем устройство с номинальным напряжением Vf = 0,5 В при If = 5 А.

Переход

pn — Когда я не хочу заменять PN диод диодом Шоттки

pn переход — Когда я не хочу заменять PN диод диодом Шоттки — Электротехника
Сеть обмена стеков

Сеть Stack Exchange состоит из 178 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетить Stack Exchange
  1. 0
  2. +0
  3. Авторизоваться Подписаться

Electrical Engineering Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для профессионалов в области электроники и электротехники, студентов и энтузиастов.Регистрация займет всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил

Просмотрено 600 раз

\ $ \ begingroup \ $

При ремонте или техническом обслуживании оборудования, или даже во время пересмотра конструкции, почему я по электрическим причинам (не интересующимся потенциальными финансовыми аспектами) не хочу заменять PN переход диодом Шоттки? Три причины, которые я могу придумать:

  • Утечка: диоды Шоттки, как правило, имеют большую утечку
  • Смещение: если PN-переход используется для смещения других устройств (например, что иногда делается в усилителях класса AB с выходом BJT)
  • Коммутационные приложения: мы могли бы пожелать использовать медленное обратное восстановление в радиочастотных переключателях.

Есть другие? В моем конкретном случае я заменяю диоды в более старом блоке питания HP 6253A. В источнике питания есть несколько PN-переходов с номиналом 3A на пути прохождения сигнала, которые выглядят сильно корродированными, и у меня есть несколько диодов Шоттки на 6A, которыми я хочу их заменить. Есть ли причина, по которой я не хочу этого делать?

Создан 13 сен.

Йорен ВаесJoren Vaes

11.2,113 серебряных знаков6161 бронзовый знак

\ $ \ endgroup \ $ 4 \ $ \ begingroup \ $

Хотя диоды Шоттки обычно имеют меньшее прямое падение напряжения и более быстрое время восстановления, они также более восприимчивы к обратным скачкам напряжения. По моему опыту, диод Шоттки выйдет из строя при более низком обратном напряжении (или во время переходного процесса), с которым без проблем справился бы стандартный кремниевый диод.Все зависит от вашего приложения, от того, что делает диод, и от того, какие электрические события вы ожидаете от него. Здесь нет правильного или неправильного ответа.