Техническая спецификация

Описание

SF12, Диод быстродействующий 1A/30A 100В [DO-41] — Диоды

Диоды SF12, Диод быстродействующий 1A/30A 100В [DO-41]

Цена (условия и цену уточните у менеджеров)

Доступно: 329 шт.

Отправить заявку

Приведенная информация носит справочный характер и не является публичной офертой в соответствии с пунктом 2 статьи 437 ГК РФ. Общую стоимость с учётом доставки Вам сообщит менеджер.

5. Быстродействие полупроводникового диода. Чем оно определяется

 Как Вы знаете,  в мире нет ничего идеального. Это касается и нашего диода. Он не может бесконечно быстро переходить из открытого состояния в закрытый и наоборот. Проведем небольшой эксперимент. Подключим к какому-нибудь диоду источник переменного прямоугольного сигнала низкой частоты (50 Герц) с амплитудой 1 Вольт через токоограничивающий резистор сопротивлением 1 кОм ( все величины приняты от балды. К выводу нашего генератора переменного напряжения подключим осциллограф. При этом схема будет иметь вид:

Далее, приведены параметры генератора, а также его осциллограмма:

В нижней части осциллограммы указаны максимальная положительная и отрицательная амплитуда сигнала ( VA1 и VA2 соответственно). Такой сигнал подается, чтобы диод работал как в прямом, так и в обратном включении (постоянно открывался и закрывался).

  Теперь подключим еще один вывод осциллографа непосредственно к диоду, для того чтобы сравнить осциллограмму нашего генератора и диода. Схема будет иметь такой вид:

Посмотрим, что у нас происходит на осциллограмме:

Синий цвет ─ сигнал с генератора, красный ─ сигнал на диоде. Видно, что при положительной полярности сигнала диод отпирается, и напряжение на нем ограничивается величиной его отпирания (параметр VB1 внизу осциллограммы). Остальная часть напряжения спадает на резисторе. При отрицательной полярности все напряжение практически спадает на диоде, поскольку в этом случае он ток не проводит (заперт). При низкой частоте, временные характеристики сигналов практически одинаковы. Это видно по спадающим и нарастающим фронтам сигнала (они совпадают друг с другом, значит, диод успевает открываться и закрываться вслед за сигналом). Но что будет, если частоту повысить на несколько порядков? Зададим частоту , например 10 Мегагерц и посмотрим на осциллограмму:

Здесь видно существенную разницу между предыдущей картиной. Нарастание и спад фронта сигнала на диоде ощутимо отстает от сигнала  генератора. Это говорит о инертности диода при его отпирании и запирании. Пойдем дальше и зададим частоту сигнала в 100 мегагерц:

Инертность стала заметно виднее. Так, повышая частоту, наш диод постепенно превращается в обычный проводник, и его  диодное свойство «сводится на нет».

  Рассмотрим, какие причины способствуют такому поведению диода.

2) Диффузионная емкость. Она вносит большой вклад в инерционность. Это не обычная физическая емкость. При протекании тока в диоде, происходит процесс рекомбинации, то есть электрон и дырка «соединяются» и заряды нейтрализуются. Но этот процесс не мгновенный. А теперь представим ситуацию. Подаем прямой ток в диоде. Электроны начиyают двигаться в сторону дырок ( в область р-типа) и уже хотят с ними прорекомбинировать, но электрический ток так быстро изменил свое направление на противоположное, что они этого сделать не успели. Что получается? Кучка свободных непрорекомбинированных зарядов участвуют уже в протекании обратного тока. Непрорекомбинированные электроны под действием обратного тока покидают область p-типа, и этот ток со временем уменьшается. Но если бы электроны успели прорекомбинировать с дырками, то обратный ток не смог бы протекать, так как заряды нейтрализовались.

 Существуют множество способов увеличить быстродействие диодов. Одним из таких способов, например, является уменьшение площади p-n перехода, что уменьшит, в свою очередь емкость ОПЗ. Меньше емкость ─ больше быстродействие. Подробно останавливаться на этом не будем. Важно знать лишь, что каждому диоду-свое применение. Там, где справляется обычный диод с малым быстродействием, допустим в сетевом выпрямителе, с трудом справится какой-нибудь быстродействующий, поскольку в виду его специфики, он может быть не расчитан на такое высокое напряжение, на большой ток и т.д., поскольку, увеличение быстродействие ведет за собой ухудшение других характеристик.

Выпрямительные диоды большой мощности: основные параметры, принцип работы

Основные параметры выпрямительных диодов

Для выпрямления низкочастотных переменных токов, то есть для превращения переменного тока в постоянный или пульсирующий, служат выпрямительные диоды, принцип действия которых основан на односторонней электронно-дырочной проводимости p-n-перехода. Диоды данного типа применяются в умножителях, выпрямителях, детекторах и т. д.

Производятся выпрямительные диоды с плоскостным либо с точечным переходом, причем площадь непосредственно перехода может составлять от десятых долей квадратного миллиметра до единиц квадратных сантиметров, в зависимости от номинального для данного диода выпрямленного за полупериод тока.

Вольт-амперная характеристика (ВАХ) полупроводникового диода имеет прямую и обратную ветви. Прямая ветвь ВАХ практически показывает связь тока через диод и прямого падения напряжения на нем, их взаимозависимость.

Обратная ветвь ВАХ отражает поведение диода при подаче на него напряжения обратной полярности, где ток через переход очень мал и практически не зависит от величины приложенного к диоду напряжения, пока не будет достигнут предел, при котором случится электрический пробой перехода и диод выйдет из строя.

Максимальное обратное напряжение диода – Vr

Первой и главной характеристикой выпрямительного диода является максимально допустимое обратное напряжение. Это то напряжение, приложив которое к диоду в обратном направлении, можно будет еще уверенно утверждать, что диод его выдержит, и что данный факт не скажется отрицательно на дальнейшей работоспособности диода. Но если данное напряжение превысить, то нет гарантии, что диод не будет пробит.

Данный параметр для разных диодов отличается, лежит он в диапазоне от десятков вольт до нескольких тысяч вольт. Например для популярного выпрямительного диода 1n4007 максимальное постоянное обратное напряжение равно 1000В, а для 1n4001 – составляет всего 50В.

Средний ток диода – If

Диод выпрямляет ток, поэтому следующей важнейшей характеристикой выпрямительного диода будет средний ток диода — средняя за период величина выпрямленного постоянного тока, текущего через p-n-переход. Для выпрямительных диодов данный параметр может составлять от сотен миллиампер до сотен ампер.

Например для выпрямительного диода 2Д204А максимальный прямой ток составляет всего 0,4А, а для 80EBU04 – целых 80А. Если средний ток окажется длительное время большим по величине, чем приведенное в документации значение, то нет гарантии что диод выживет.

Максимальный импульсный ток диода — Ifsm (единичный импульс) и Ifrm (повторяющиеся импульсы)

Максимальный импульсный ток диода — это пиковое значение тока, которое данный выпрямительный диод способен выдержать только определенное время, которое указывается в документации вместе с этим параметром. Например, диод 10А10 способен выдержать единичный импульс тока в 600А длительностью 8,3мс.

Что касается повторяющихся импульсов, то их ток должен быть таким, чтобы средний ток уложился бы в допустимый диапазон. Например, повторяющиеся прямоугольные импульсы с частотой 20кГц диод 80EBU04 выдержит даже если их максимальный ток составит 160А, однако средний ток должен оставаться не более 80А.

Средний обратный ток диода – Ir (ток утечки)

Средний обратный ток диода показывает средний за период ток через переход в обратном направлении. Обычно это значение меньше микроампера, максимум — единицы миллиампер. Для 1n4007, к примеру, средний обратный ток не превышает 5мкА при температуре перехода +25°С, и не превышает 50мкА при температуре перехода +100°С.

Среднее прямое напряжение диода — Vf (падение напряжения на переходе)

Среднее прямое напряжение диода при указанном значении среднего тока. Это то напряжение, которое оказывается приложено непосредственно к p-n-переходу диода при прохождении через него постоянного тока указанной в документации величины. Обычно не более долей, максимум — единиц вольт.

Например в документации для диода EM516 приводится прямое напряжение в 1,2В для тока в 10А, и 1,0В при токе 2А. Как видим, сопротивление диода нелинейно.

Дифференциальное сопротивление диода

Дифференциальное сопротивление диода выражает отношение приращения напряжения на p-n-переходе диода к вызвавшему это приращение небольшому приращению тока через переход. Обычно от долей Ома до десятков Ом. Его можно вычислить по графикам зависимости падения напряжения от прямого тока.

Например, для диода 80EBU04 приращение тока на 1А (от 1 до 2А) дает приращение падения напряжения на переходе в 0,08В. Следовательно дифференциальное сопротивление диода в этой области токов равно 0,08/1 = 0,08Ом.

Средняя рассеиваемая мощность диода Pd

Средняя рассеиваемая мощность диода — это средняя за период мощность, рассеиваемая корпусом диода, при протекании через него тока в прямом и обратном направлениях. Данная величина зависит от конструкции корпуса диода, и может варьироваться от сотен милливатт до десятков ватт.

Например, для диода КД203А средняя рассеиваемая корпусом мощность составляет 20 Вт, данный диод можно даже установить при необходимости на радиатор для отвода тепла.

Характеристики и принцип действия выпрямительных диодов

Существует немало устройств, созданных с целью преобразования электрического тока, и выпрямительные диоды – одни из них.

Выпрямительный диод – преобразователь тока переменного в постоянный. Является одним из видов полупроводников. Широкое применение получил благодаря основной характеристике – переводу электрического тока строго в одном направлении.

Принцип действия

Необходимый эффект при работе устройства создают особенности p-n перехода. Заключаются в том, что рядом с переходом двух полупроводников встраивается слой, который характеризуется двумя моментами: большим сопротивлением и отсутствием носителей заряда. Далее при воздействии на данный запирающий слой переменного напряжения извне толщина его уменьшается и впоследствии исчезает. Возрастающий во время этого ток и является прямым током, который проходит от анода к катоду. В случае перемены полярности внешнего переменного напряжения запирающий слой будет больше, и сопротивление неминуемо возрастет.

ВАХ выпрямительного диода (вольт-амперная характеристика) также дает представление о специфике работы выпрямителя и является нелинейной. Выглядит следующим образом: существует две ветви – прямая и обратная. Первая отражает наибольшую проводимость полупроводника при возникновении прямой разницы потенциалов. Вторая указывает на значение низкой проводимости при обратной разнице потенциалов.

Вольт-амперные характеристики выпрямителя прямо пропорциональны температуре, с повышением которой разность потенциалов сокращается. Электрический ток не пройдет через устройство в случае низкой проводимости, но лавинный пробой происходит в случае возросшего до определенного уровня обратного напряжения.

Использование сборки

При эксплуатации выпрямительного полупроводникового диода польза извлекается только из половины волн переменного тока, соответственно, безвозвратно теряется более половины входного напряжения.

С целью улучшить качество преобразования переменного тока в постоянный используется сборка из четырех устройств – диодный мост. Выгодно отличается тем, что пропускает ток на протяжении каждого полупериода. Диодные мосты производят в виде комплекта, заключенного в пластиковый корпус.

Принципиальная схема диодного моста к содержанию ↑

Физико-технические параметры

Основные параметры выпрямительных диодов базируются на таких значениях:

• максимально допустимом значении разницы потенциалов при выпрямлении тока, при котором устройство не выйдет из строя;
• наибольшем среднем выпрямленном токе;
• наибольшем значении обратного напряжения.

Выпрямители промышленность выпускает с разными физическими характеристиками. Соответственно, устройства имеют разную форму и способ монтажа. Разделяются при этом на три группы:

1. Выпрямительные диоды большой мощности. Характеризуются пропускной способностью тока до 400 А и являются высоковольтными. Высоковольтные выпрямительные диоды производятся в корпусах двух видов –штыревом, где корпус герметичный и стеклянный, и таблеточном, где корпус из керамики.
2. Выпрямительные диоды средней мощности. Обладают пропускной способность от 300 мА до 10А.
3. Выпрямительные диоды малой мощности. Максимально допустимое значение тока – до 300 мА.

Выбор выпрямительных диодов

При приобретении устройства необходимо руководствоваться такими параметрами:

• значениями вольт-амперной характеристики максимально обратного и пикового тока;
• максимально допустимым обратным и прямым напряжением;
• средней силой выпрямленного тока;
• материалом прибора и типом монтажа.

В зависимости от физических характеристик на корпус устройства наносится соответствующее обозначение. Каталог с маркировкой выпрямительных диодов представлен в специализированном справочнике. Необходимо знать, что маркировка импортных аналогов отличается от отечественных.

Также стоит обратить внимание на то, что выпрямительные схемы отличаются по количеству фаз:

1. Однофазные. Широко применяются для бытовых электроприборов. Существуют диоды автомобильные и для электродуговой сварки.
2. Многофазные. Незаменимы для промышленного оборудования, общественного и специального транспорта.

Диод Шоттки

Отдельную позицию занимает диод Шоттки. Изобрели его в связи с растущими потребностями в развивающейся отрасли радиоэлектроники. Основное отличие его от остальных диодов заключается в том, что в его конструкцию заложен металл-полупроводник как альтернатива p-n переходу. Соответственно, диод Шоттки обладает своими, уникальными свойствами, которыми не могут похвастаться кремниевые выпрямительные диоды. Некоторые из них:

• оперативная возобновляемость заряда благодаря его низкому значению;
• минимальное падение напряжения на переходе при прямом включении;
• ток утечки обладает большим значением.

При изготовлении диода Шоттки применяют такие материалы, как кремний и арсенид галлия, но иногда применяется и германий. Свойства материалов немного отличаются, но в любом случае, максимально допустимое обратное напряжение для выпрямителя Шоттки составляет не более 1200 V.

В противовес всем достоинствам конструкция данного вида имеет и минусы. Например, в сборке моста устройство категорически не воспринимает превышение обратного тока. Нарушение условия приводит к поломке выпрямителя. Также малое падение напряжения происходит при невысоком напряжении около 60-70 V. Если значение превышает этот показатель, то устройство превращается в обыкновенный выпрямитель.

Стоит отметить, что достоинства диода мощного выпрямительного Шоттки значительно превышают недостатки.

Диод-стабилитрон

Для стабилизации напряжения используют специальное приспособление, способное работать в режиме пробоя, – стабилитрон, зарубежное название которого «диод Зенера». Выполняет свою функцию устройство, работая в режиме пробоя при напряжении обратного смещения. Возрастание силы тока происходит в момент пробоя, одновременно опускается до минимума дифференциальное значение, вследствие чего напряжение стабильное и охватывает достаточно серьезный диапазон обратных токов.

Практическое использование выпрямительного диода

В связи с неудержимым развитием научно-технического прогресса применение выпрямителей затронуло все сферы жизнедеятельности человека. Диоды силовые выпрямительные эксплуатируются в таких узлах и механизмах:

• в блоках питания главных двигателей транспортных средств (наземных, воздушных и водных), промышленных станков и техники, буровых установок;
• в комплектации диодного моста для сварочных аппаратов;
• в выпрямительных установках для гальванических ванн, используемых для получения цветных металлов или нанесения защитного покрытия на деталь или изделие;
• в выпрямительных установках для очистки воды и воздуха, фильтрах различного рода;
• для передачи электроэнергии на дальние расстояния посредством высоковольтной линии электропередач.

В повседневной жизни выпрямители используют в различных транзисторных схемах. Применяют в основном маломощные устройства как в виде однополупериодного выпрямителя, так и виде диодного моста. Например, диоды выпрямительного блока генератора хорошо известны автолюбителям.

Выпрямительные диоды: устройство, конструктивные особенности и основные характеристики

Основное предназначение выпрямительных диодов — преобразование напряжения. Но это не единственная сфера применения данных полупроводниковых элементов. Их устанавливают в цепи коммутации и управления, используют в каскадных генераторах и т.д. Начинающим радиолюбителям будет интересно узнать, как устроены эти полупроводниковые элементы, а также их принцип действия. Начнем с общих характеристик.

Устройство и конструктивные особенности

Основной элемент конструкции – полупроводник. Это пластина кристалла кремния или германия, у которого имеются две области р и n проводимости. Из-за этой особенности конструкции она получила название плоскостной.

При изготовлении полупроводника обработка кристалла производится следующим образом: для получения поверхности р-типа ее обрабатывают расплавленным фосфором, а р-типа – бором, индием или алюминием. В процессе термообработки происходит диффузия этих материалов и кристалла. В результате образуется область с р-n переходом между двумя поверхностями с различной электропроводимостью. Полученный таким образом полупроводник устанавливается в корпус. Это обеспечивает защиту кристалла от посторонних факторов воздействия и способствует теплоотводу.

Конструкция (1), внешний вид (2) и графическое отображение выпрямительного диода(3)

Обозначения:

• А – вывод катода.
• В – кристалладержатель (приварен к корпусу).
• С – кристалл n-типа.
• D – кристалл р-типа.
• E – провод ведущий к выводу анода.
• F – изолятор.
• G – корпус.
• H – вывод анода.

Как уже упоминалось, в качестве основы р-n перехода используются кристаллы кремния или германия. Первые применяются значительно чаще, это связано с тем, что у германиевых элементов величина обратных токов значительно выше, что существенно ограничивает допустимое обратное напряжение (оно не превышает 400 В). В то время как у кремниевых полупроводников эта характеристика может доходить до 1500 В.

Помимо этого у германиевых элементов значительно уже диапазон рабочей температуры, он варьируется в пределах от -60°С до 85°С. При превышении верхнего температурного порога резко увеличивается обратный ток, что отрицательно отражается на эффективности устройства. У кремниевых полупроводников верхний порог порядка 125°С-150°С.

Классификация по мощности

Мощность элементов определяется максимально допустимым прямым током. В соответствии этой характеристики принята следующая классификация:

• Слаботочные выпрямительные диоды, они используются в цепях с током не более 0,3 А. Корпус таких устройств, как правило, выполнен из пластмассы. Их отличительные особенности – малый вес и небольшие габариты. Выпрямительные диоды малой мощности
• Устройства, рассчитанные на среднюю мощность, могут работать с током в диапазоне 0,3-10 А. Такие элементы, в большинстве своем, изготавливаются корпусе из металла и снабжены жесткими выводами. На одном один из них, а именно на катоде, имеется резьба, позволяющая надежно зафиксировать диод на радиаторе, используемого для отвода тепла. Выпрямительный диод средней мощности
• Силовые полупроводниковые элементы, они рассчитаны на прямой ток свыше 10 А. Производятся такие устройства в металлокерамических или металлостеклянных корпусах штыревого (А на рис. 4) или таблеточного типа (В). Рис. 4. Выпрямительные диоды высокой мощности

Перечень основных характеристик

Ниже приведена таблица, с описанием основных параметров выпрямительных диодов. Эти характеристики можно получить из даташита (технического описания элемента). Как правило, большинство радиолюбителей к этой информации обращаются в тех случаях, когда указанный в схеме элемент недоступен, что требует найти ему подходящий аналог.

Таблица основных характеристик выпрямительных диодов

Заметим, что в большинстве случаев, если требуется найти аналог тому или иному диоду, первых пяти параметров из таблицы будет вполне достаточно. При этом желательно учесть диапазон рабочей температуры элемента и частоту.

Принцип работы

Проще всего объяснить принцип действия выпрямительных диодов на примере. Для этого смоделируем схему простого однополупериодного выпрямителя (см. 1 на рис. 6), в котором питание поступает от источника переменного тока с напряжением U_IN (график 2) и идет через VD на нагрузку R.

Рис. 6. Принцип работы однодиодного выпрямителя

Во время положительного полупериода, диод находится в открытом положении и пропускает через себя ток на нагрузку. Когда приходит очередь отрицательного полупериода, устройство запирается, и питание на нагрузку не поступает. То есть происходит как бы отсечение отрицательной полуволны (на самом деле это не совсем верно, поскольку при данном процессе всегда имеется обратный ток, его величина определяется характеристикой I_обр).

В результате, как видно из графика (3), на выходе мы получаем импульсы, состоящие из положительных полупериодов, то есть, постоянный ток. В этом и заключается принцип работы выпрямительных полупроводниковых элементов.

Заметим, что импульсное напряжение, на выходе такого выпрямителя подходить только для питания малошумных нагрузок, примером может служить зарядное устройство для кислотного аккумулятора фонарика. На практике такую схему используют разве что китайские производители, с целью максимального удешевления своей продукции. Собственно, простота конструкции является единственным ее полюсом.

К числу недостатков однодиодного выпрямителя можно отнести:

• Низкий уровень КПД, поскольку отсекаются отрицательные полупериоды, эффективность устройства не превышает 50%.
• Напряжение на выходе примерно вдвое меньше, чем на входе.
• Высокий уровень шума, что проявляется в виде характерного гула с частотой питающей сети. Его причина – несимметричное размагничивание понижающего трансформатора (собственно именно поэтому для таких схем лучше использовать гасящий конденсатор, что также имеет свои отрицательные стороны).

Заметим, что эти недостатки можно несколько уменьшить, для этого достаточно сделать простой фильтр на базе высокоемкостного электролита (1 на рис. 7).

Рис. 7. Даже простой фильтр позволяет существенно снизить пульсации

Принцип работы такого фильтра довольно простой. Электролит заряжается во время положительного полупериода и разряжается, когда наступает черед отрицательного. Емкость при этом должна быть достаточной для поддержания напряжения на нагрузке. В этом случае импульсы несколько сгладятся, примерно так, как продемонстрировано на графике (2).

Приведенное решение несколько улучшит ситуацию, но ненамного, если запитать от такого однополупериодного выпрямителя, например, активные колонки компьютера, в них будет слышаться характерный фон. Для устранения проблемы потребуются более радикальное решение, а именно диодный мост. Рассмотрим принцип работы этой схемы.

Устройство и принцип работы диодного моста

Существенно отличие такой схемы (от однополупериодной) заключается в том, что напряжение на нагрузку подается в каждый полупериод. Схема включения полупроводниковых выпрямительных элементов продемонстрирована ниже.

Принцип работы диодного моста

Как видно из приведенного рисунка в схеме задействовано четыре полупроводниковых выпрямительных элемента, которые соединены таким образом, что при каждом полупериоде работают только двое из них. Распишем подробно, как происходит процесс:

• На схему приходит переменное напряжение Uin (2 на рис. 8). Во время положительного полупериода образуется следующая цепь: VD4 – R – VD2. Соответственно, VD1 и VD3 находятся в запертом положении.
• Когда наступает очередность отрицательного полупериода, за счет того, что меняется полярность, образуется цепь: VD1 – R – VD3. В это время VD4 и VD2 заперты.
• На следующий период цикл повторяется.

Как видно по результату (график 3), в процессе задействовано оба полупериода и как бы не менялось напряжение на входе, через нагрузку оно идет в одном направлении. Такой принцип работы выпрямителя называется двухполупериодным. Его преимущества очевидны, перечислим их:

• Поскольку задействованы в работе оба полупериода, существенно увеличивается КПД (практически вдвое).
• Пульсация на выходе мостовой схемы увеличивает частоту также вдвое (по сравнению с однополупериодным решением).
• Как видно из графика (3), между импульсами уменьшается уровень провалов, соответственно сгладить их фильтру будет значительно проще.
• Величина напряжения на выходе выпрямителя приблизительно такая же, как и на входе.

Помехи от мостовой схемы незначительны, и становятся еще меньше при использовании фильтрующей электролитической емкости. Благодаря этому такое решение можно использовать в блоках питания, практически, для любых радиолюбительских конструкций, в том числе и тех, где используется чувствительная электроника.

Заметим, совсем не обязательно использовать четыре выпрямительных полупроводниковых элемента, достаточно взять готовую сборку в пластиковом корпусе.

Диодный мост в виде сборки

Такой корпус имеет четыре вывода, два на вход и столько же на выход. Ножки, к которым подключается переменное напряжение, помечаются знаком «

» или буквами «AC». На выходе положительная ножка помечается символом «+», соответственно, отрицательная как «-».

На принципиальной схеме такую сборку принято обозначать в виде ромба, с расположенным внутри графическим отображением диода.

На вопрос что лучше использовать сборку или отдельные диоды нельзя ответить однозначно. По функциональности между ними нет никакой разницы. Но сборка более компактна. С другой стороны, при ее выходе из строя поможет только полная замена. Если же в этаком случае используются отдельные элементы, достаточно заменить вышедший из строя выпрямительный диод.

Принцип работы, характеристика и разновидности выпрямительных диодов

Выпрямительный диод это прибор проводящий ток только в одну сторону. В основе его конструкции один p-n переход и два вывода. Такой диод изменяет ток переменный на постоянный. Помимо этого, их повсеместно практикуют в электросхемах умножения напряжения, цепях, где отсутствуют жесткие требования к параметрам сигнала по времени и частоте.

Принцип работы

Принцип работы этого устройства основывается на особенностях p-n перехода. Возле переходов двух полупроводников расположен слой, в котором отсутствуют носители заряда. Это запирающий слой. Его сопротивление велико.

При воздействии на слой определенного внешнего переменного напряжения, толщина его становится меньше, а впоследствии и вообще исчезнет. Возрастающий при этом ток называют прямым. Он проходит от анода к катоду. Если внешнее переменное напряжение будет иметь другую полярность, то запирающий слой будет больше, сопротивление возрастет.

Разновидности устройств, их обозначение

По конструкции различают приборы двух видов: точечные и плоскостные. В промышленности наиболее распространены кремниевые (обозначение — Si) и германиевые (обозначение — Ge). У первых рабочая температура выше. Преимущество вторых — малое падение напряжения при прямом токе.

Принцип обозначений диодов – это буквенно-цифровой код:

• Первый элемент – обозначение материала из которого он выполнен,
• Второй определяет подкласс,
• Третий обозначает рабочие возможности,
• Четвертый является порядковым номером разработки,
• Пятый – обозначение разбраковки по параметрам.

Вольт-амперная характеристика

Вольт-амперную характеристику (ВАХ) выпрямительного диода можно представить графически. Из графика видно, что ВАХ устройства нелинейная.

В начальном квадранте Вольт-амперной характеристики ее прямая ветвь отражает наибольшую проводимость устройства, когда к нему приложена прямая разность потенциалов. Обратная ветвь (третий квадрант) ВАХ отражает ситуацию низкой проводимости. Это происходит при обратной разности потенциалов.

Реальные Вольт-амперные характеристики подвластны температуре. С повышением температуры прямая разность потенциалов уменьшается.

Из графика Вольт-амперной характеристики следует, что при низкой проводимости ток через устройство не проходит. Однако при определенной величине обратного напряжения происходит лавинный пробой.

ВАХ кремниевых устройств отличается от германиевых. ВАХ приведены в зависимости от различных температур окружающей среды. Обратный ток кремниевых приборов намного меньше аналогичного параметра германиевых. Из графиков ВАХ следует, что она возрастает с увеличением температуры.

Важнейшим свойством является резкая асимметрия ВАХ. При прямом смещении – высокая проводимость, при обратном – низкая. Именно это свойство используется в выпрямительных приборах.

Коэффициент выпрямления

Анализируя приборные характеристики, следует отметить: учитываются такие величины, как коэффициент выпрямления, сопротивление, емкость устройства. Это дифференциальные параметры.

Он отражает качество выпрямителя.

Его можно рассчитать: он будет равен отношению прямого тока прибора к обратному. Такой расчет приемлем для идеального устройства. Значение коэффициента выпрямления может достигать нескольких сотен тысяч. Чем он больше, тем лучше выпрямитель делает свою работу.

Основные параметры устройств

Какие же параметры характеризуют приборы? Основные параметры выпрямительных диодов:

• Наибольшее значение среднего прямого тока,
• Наибольшее допустимое значение обратного напряжения,
• Максимально допустимая частота разности потенциалов при заданном прямом токе.

Исходя из максимального значения прямого тока, выпрямительные диоды разделяют на:

• Приборы малой мощности. У них значение прямого тока до 300 мА,
• Выпрямительные диоды средней мощности. Диапазон изменения прямого тока от 300 мА до 10 А,
• Силовые (большой мощности). Значение более 10 А.

Существуют силовые устройства, зависящие от формы, материала, типа монтажа. Наиболее распространенные из них:

• Силовые приборы средней мощности. Их технические параметры позволяют работать с напряжением до 1,3 килоВольт,
• Силовые, большой мощности, могущие пропускать ток до 400 А. Это высоковольтные устройства. Существуют разные корпуса исполнения силовых диодов. Наиболее распространены штыревой и таблеточный вид.

Выпрямительные схемы

Схемы включения силовых устройств бывают различными. Для выпрямления сетевого напряжения они делятся на однофазные и многофазные, однополупериодные и двухполупериодные. Большинство из них однофазные. Ниже представлена конструкция такого однополупериодного выпрямителя и двух графиков напряжения на временной диаграмме.

Переменное напряжение U1 подается на вход (рис. а). Справа на графике оно представлено синусоидой. Состояние диода открытое. Через нагрузку Rн протекает ток. При отрицательном полупериоде диод закрыт. Поэтому к нагрузке подводится только положительная разность потенциалов. На рис. в отражена его временная зависимость. Эта разность потенциалов действует в течение одного полупериода. Отсюда происходит название схемы.

Самая простая двухполупериодная схема состоит из двух однополупериодных. Для такой конструкции выпрямления достаточно двух диодов и одного резистора.

Диоды пропускают только положительную волну переменного тока. Недостатком конструкции является то, что в полупериод переменная разность потенциалов снимается лишь с половины вторичной обмотки трансформатора.

Если в конструкции вместо двух диодов применить четыре коэффициент полезного действия повысится.

Выпрямители широко используются в различных сферах промышленности. Трехфазный прибор задействован в автомобильных генераторах. А применение изобретенного генератора переменного тока способствовало уменьшению размеров этого устройства. Помимо этого, увеличилась его надежность.

В высоковольтных устройствах широко применяют высоковольтные столбы, которые скомпонованы из диодов. Соединены они последовательно.

Импульсные приборы

Импульсным называют прибор, у которого время перехода из одного состояния в другое мало. Они применяются для работы в импульсных схемах. От своих выпрямительных аналогов такие приборы отличаются малыми емкостями p-n переходов.

Для приборов подобного класса, кроме параметров, указанных выше, следует отнести следующие:

• Максимальные импульсные прямые (обратные) напряжения, токи,
• Период установки прямого напряжения,
• Период восстановления обратного сопротивления прибора.

В быстродействующих импульсных схемах широко применяют диоды Шотки.

Импортные приборы

Отечественная промышленность производит достаточное количество приборов. Однако сегодня наиболее востребованы импортные. Они считаются более качественными.

Импортные устройства широко используются в схемах телевизоров и радиоприемников. Их также применяют для защиты различных приборов при неправильном подключении (неправильная полярность). Количество видов импортных диодов разнообразно. Полноценной альтернативной замены их на отечественные пока не существует.

Для чего нужны выпрямительные диоды?

Выпрямительный диод особая разновидность диодов, созданные для трансформации переменного тока, если необходимо получить постоянный на входе или выходе. Это не единственная работа, которую выполняют данные диоды. Они нашли свое применение во всех сферах и направлениях радиоэлектроники. Они применяются для создания цепей управления, для коммутации, контроля напряжения, в цепях, где протекает сильный ток. От номинального значения тока, производится классификация выпрямительных диодов. Они бывают следующих видов:

По сфере применения на диоды из элементов германия (Gr) или кремния (Si). В статье будут описаны все особенности, технические характеристики устройства этих радиодеталей. Также читатель найдет познавательные видеоролики и интересный материал из научной статьи по данной теме.

Технология изготовления и конструкция

Конструкция выпрямительных диодов представляет собой одну пластину кристалла полупроводника, в объеме которой созданы две области разной проводимости, поэтому такие диоды называют плоскостными. Технология изготовления таких диодов заключается в следующем. На поверхность кристалла полупроводника с электропроводностью n-типа расплавляют алюминий, индий или бор, а на поверхность кристалла с электропроводностью p-типа расплавляют фосфор.

Под действием высокой температуры эти вещества крепко сплавляются с кристаллом полупроводника. При этом атомы этих веществ проникают (диффундируют) в толщу кристалла, образуя в нем область с преобладанием электронной или дырочной электропроводностью. Таким образом получается полупроводниковый прибор с двумя областями различного типа электропроводности — а между ними p-n переход. Большинство распространенных плоскостных кремниевых и германиевых диодов изготавливают именно таким способом.

Для защиты от внешних воздействий и обеспечения надежного теплоотвода кристалл с p-n переходом монтируют в корпусе.
Диоды малой мощности изготавливают в пластмассовом корпусе с гибкими внешними выводами, диоды средней мощности – в металлостеклянном корпусе с жесткими внешними выводами, а диоды большой мощности – в металлостеклянном или металлокерамическом корпусе, т.е. со стеклянным или керамическим изолятором.

Электрические параметры

У каждого типа диодов есть свои рабочие и предельно допустимые параметры, согласно которым их выбирают для работы в той или иной схеме:

• Iобр – постоянный обратный ток, мкА;
• Uпр – постоянное прямое напряжение, В;
• Iпр max – максимально допустимый прямой ток, А;
• Uобр max – максимально допустимое обратное напряжение, В;
• Р max – максимально допустимая мощность, рассеиваемая на диоде;
• Рабочая частота, кГц;
• Рабочая температура, С.

Здесь приведены далеко не все параметры диодов, но, как правило, если надо найти замену, то этих параметров хватает.

Схема простого выпрямителя переменного тока на одном диоде

На вход выпрямителя подадим сетевое переменное напряжение, в котором положительные полупериоды выделены красным цветом, а отрицательные – синим. К выходу выпрямителя подключим нагрузку (Rн), а функцию выпрямляющего элемента будет выполнять диод (VD). При положительных полупериодах напряжения, поступающих на анод диода диод открывается. В эти моменты времени через диод, а значит, и через нагрузку (Rн), питающуюся от выпрямителя, течет прямой ток диода Iпр (на правом графике волна полупериода показана красным цветом).

В итоге получается, что через нагрузку (Rн), подключенную к сети через диод (VD), течет уже не переменный, поскольку этот ток протекает только в положительные полупериоды, а пульсирующий ток – ток одного направления. Это и есть выпрямление переменного тока. Но таким напряжением можно питать лишь маломощную нагрузку, питающуюся от сети переменного тока и не предъявляющую к питанию особых требований, например, лампу накаливания.

Напряжение через лампу будет проходить только во время положительных полуволн (импульсов), поэтому лампа будет слабо мерцать с частотой 50 Гц. Однако, за счет тепловой инертности нить не будет успевать остывать в промежутках между импульсами, и поэтому мерцание будет слабо заметным. Если же запитать таким напряжением приемник или усилитель мощности, то в громкоговорителе или колонках мы будем слышать гул низкого тона с частотой 50 Гц, называемый фоном переменного тока. Это будет происходить потому, что пульсирующий ток, проходя через нагрузку, создает в ней пульсирующее напряжение, которое и является источником фона.

Этот недостаток можно частично устранить, если параллельно нагрузке подключить фильтрующий электролитический конденсатор (Cф) большой емкости. Заряжаясь импульсами тока во время положительных полупериодов, конденсатор (Cф) во время отрицательных полупериодов разряжается через нагрузку (Rн). Если конденсатор будет достаточно большой емкости, то за время между импульсами тока он не будет успевать полностью разряжаться, а значит, на нагрузке (Rн) будет непрерывно поддерживаться ток как во время положительных, так и во время отрицательных полупериодов. Ток, поддерживаемый за счет зарядки конденсатора, показан на правом графике сплошной волнистой красной линией.

Диодный мост

Диодный мост – это небольшая схема, составленная из 4-х диодов и предназначенная для преобразования переменного тока в постоянный. В отличие от однополупериодного выпрямителя, состоящего из одного диода и пропускающего ток только во время положительного полупериода, мостовая схема позволяет пропускать ток в течение каждого полупериода. Диодные мосты изготавливают в виде небольших сборок заключенных в пластмассовый корпус. Из корпуса сборки выходят четыре вывода напротив которых расположены знаки «+», «—» или «

», указывающие, где у моста вход, а где выход. Но не обязательно диодные мосты можно встретить в виде такой сборки, их также собирают включением четырех диодов прямо на печатной плате, что очень удобно.

Например. Вышел из строя один из диодов моста, если будет стоять сборка, то ее смело выкидываем, а если мост будет собран из четырех диодов прямо на плате — меняем неисправный диод и все готово. На принципиальных схемах диодный мост обозначают включением четырех диодов в мостовую схему, как показано в левой части нижнего рисунка: здесь, диоды являются как бы плечами выпрямительного моста. Такое графическое обозначение моста можно встретить еще в старых журналах по радиотехнике. Однако, на сегодняшний день, в основном, диодный мост обозначают в виде ромба, внутри которого расположен значок диода, указывающий только на полярность выходного напряжения. Теперь рассмотрим работу диодного моста на примере низковольтного выпрямителя. В таком выпрямителе, с использованием четырех диодов, во время каждой полуволны работают поочередно два диода противоположных плеч моста, включенных между собой последовательно, но встречно по отношению ко второй паре диодов.

Применение диодов

Не следует думать, что диоды применяются лишь как выпрямительные и детекторные приборы. Кроме этого можно выделить еще множество их профессий. ВАХ диодов позволяет использовать их там, где требуется нелинейная обработка аналоговых сигналов. Это преобразователи частоты, логарифмические усилители, детекторы и другие устройства. Диоды в таких устройствах используются либо непосредственно как преобразователь, либо формируют характеристики устройства, будучи включенными в цепь обратной связи. Широкое применение диоды находят в стабилизированных источниках питания, как источники опорного напряжения (стабилитроны), либо как коммутирующие элементы накопительной катушки индуктивности (импульсные стабилизаторы напряжения).

С помощью диодов очень просто создать ограничители сигнала: два диода включенные встречно – параллельно служат прекрасной защитой входа усилителя, например, микрофонного, от подачи повышенного уровня сигнала. Кроме перечисленных устройств диоды очень часто используются в коммутаторах сигналов, а также в логических устройствах. Достаточно вспомнить логические операции И, ИЛИ и их сочетания. Одной из разновидностей диодов являются светодиоды. Когда-то они применялись лишь как индикаторы в различных устройствах. Теперь они везде и повсюду от простейших фонариков до телевизоров с LED – подсветкой, не заметить их просто невозможно.

Параметры диодов

Параметров у диодов достаточно много и они определяются функцией, которую те выполняют в конкретном устройстве. Например, в диодах, генерирующих СВЧ колебания, очень важным параметром является рабочая частота, а также та граничная частота, на которой происходит срыв генерации. А вот для выпрямительных диодов этот параметр совершенно не важен. Основные параметры выпрямительных диодов приведены в таблице ниже.

В импульсных и переключающих диодах важна скорость переключения и время восстановления, то есть скорость полного открытия и полного закрытия. В мощных силовых диодах важна рассеиваемая мощность. Для этого их монтируют на специальные радиаторы. А вот диоды, работающие в слаботочных устройствах, ни в каких радиаторах не нуждаются. Но есть параметры, которые считаются важными для всех типов диодов, перечислим их:

• U пр.– допустимое напряжение на диоде при протекании через него тока в прямом направлении. Превышать это напряжение не стоит, так как это приведёт к его порче.
• U обр.– допустимое напряжение на диоде в закрытом состоянии. Его ещё называют напряжением пробоя. В закрытом состоянии, когда через p-n переход не протекает ток, на выводах образуется обратное напряжение. Если оно превысит допустимое значение, то это приведёт к физическому «пробою» p-n перехода. В результате диод превратиться в обычный проводник (сгорит).

Очень чувствительны к превышению обратного напряжения диоды Шоттки, которые очень часто выходят из строя по этой причине.

Обычные диоды, например, выпрямительные кремниевые более устойчивы к превышению обратного напряжения. При незначительном его превышении они переходят в режим обратимого пробоя. Если кристалл диода не успевает перегреться из-за чрезмерного выделения тепла, то изделие может работать ещё долгое время.

• I пр.– прямой ток диода. Это очень важный параметр, который стоит учитывать при замене диодов аналогами или при конструировании самодельных устройств. Величина прямого тока для разных модификаций может достигать величин десятков и сотен ампер. Особо мощные диоды устанавливают на радиатор для отвода тепла, который образуется из-за теплового действия тока. P-N переход в прямом включении также обладает небольшим сопротивлением. На небольших рабочих токах его действие не заметно, но вот при токах в единицы-десятки ампер кристалл диода ощутимо нагревается. Так, например, выпрямительный диодный мост в сварочном инверторном аппарате обязательно устанавливают на радиатор.
• I обр.– обратный ток диода. Обратный ток – это так называемый ток неосновных носителей. Он образуется, когда диод закрыт. Величина обратного тока очень мала и его в подавляющем числе случаев не учитывают.
• U стаб.– напряжение стабилизации (для стабилитронов). Подробнее об этом параметре читайте в статье про стабилитрон.

Кроме того следует иметь в виду, что все эти параметры в технической литературе печатаются и со значком “max”. Здесь указывается предельно допустимое значение данного параметра. Поэтому подбирая тип диода для вашей конструкции необходимо рассчитывать именно на максимально допустимые величины.

Заключение

В статье описаны все тонкости и нюансы работы и устройства выпрямительных диодов и схема их устройства. Более подробно о них можно узнать из стать Что такое диоды.

Выпрямительный диод

Одним из электронных устройств, широко использующихся в различных схемах, является выпрямительный диод, с помощью которого переменный ток преобразуется в постоянный. Его конструкция создана в виде двухэлектродного прибора с односторонней электрической проводимостью. Выпрямление переменного тока происходит на переходах металл-полупроводник и полупроводник-металл. Точно такой же эффект достигается в электронно-дырочных переходах некоторых кристаллов – германия, кремния, селена. Эти кристаллы во многих случаях используются в качестве основных элементов приборов.

Принцип работы выпрямительного диода

Выпрямительные диоды применение нашли в различных электронных, радиотехнических и электрических устройствах. С их помощью осуществляется замыкание и размыкание цепей, детектирование и коммутация импульсов и электрических сигналов, а также другие аналогичные преобразования.

Каждый диод оборудуется двумя выводами, то есть электродами – анодом и катодом. Анод соединяется с р-слоем, а катод – с n-слоем. В случае прямого включения диода на анод поступает плюс, а на катод – минус. В результате, через диод начинает проходить электрический ток.

Если же подачу тока выполнить наоборот – к аноду подать минус, а к катоду – плюс получится так называемое обратное включение диода. В этом случае течения тока уже не будет, на что указывает вольтамперная характеристика выпрямительного диода. Поэтому при поступлении на вход переменного напряжения, через диод будет проходить только одна полуволна.

Представленный рисунок наглядно отражает вольтамперную характеристику диода. Ее прямая ветвь расположена в первом квадранте графика. Она описывает диод в состоянии высокой проводимости, когда к нему приложено прямое напряжение. Данная ветвь выражается в виде кусочно-линейной функции u = U + R_Д x i, в которой u представляет собой напряжением на вентиле во время прохождения тока i. Соответственно, U и R_Д являются пороговым напряжением и динамическим сопротивлением.

Третий квадрант содержит обратную ветвь вольтамперной характеристики, указывающей на низкую проводимость при обратном напряжении, приложенном к диоду. В этом состоянии течение тока через полупроводниковую структуру практически отсутствует.

Данное положение будет правильным лишь до определенного значения обратного напряжения. В этом случае напряженность электрического поля в области p-n-перехода может достичь уровня 105 В/см. Такое поле сообщает электронам и дыркам – подвижным носителям заряда, кинетическую энергию, способную вызвать ионизацию нейтральных атомов кремния.

Стандартная структура выпрямительного диода предполагает наличие дырок и электронов проводимости, постоянно возникающих под действием термической генерации по всему объему структуры проводника. В дальнейшем происходит их ускорение под действием электрического поля p-n-перехода. То есть электроны и дырки также участвуют в ионизации нейтральных атомов кремния. В этом случае обратный ток нарастает лавинообразно, возникают так называемые лавинные пробои. Напряжение, при котором резко повышается обратный ток, обозначается на рисунке в виде напряжения пробоя U3.

Основные параметры выпрямительных диодов

Определяя параметры выпрямительных элементов, следует учитывать следующие факторы:

• Разница потенциалов, максимально допустимая при выпрямлении тока, когда устройство еще не может выйти из строя.
• Максимальное значение среднего выпрямленного тока.
• Максимальный показатель обратного напряжения.

Выпрямительные устройства выпускаются различной формы и могут монтироваться разными способами.

В соответствии с физическими характеристиками, они разделяются на следующие группы:

• Выпрямительные диоды большой мощности, пропускная способность которых составляет до 400 А. Они относятся к категории высоковольтных и выпускаются в двух видах корпусов. Штыревой корпус изготавливается из стекла, а таблеточный – из керамики.
• Выпрямительные диоды средней мощности с пропускной способностью от 300 мА до 10 А.
• Маломощные выпрямительные диоды с максимально допустимым значением тока до 300 мА.

Выбирая то или иное устройство, необходимо учитывать вольтамперные характеристики обратного и пикового максимальных токов, максимально допустимое прямое и обратное напряжение, среднюю силу выпрямленного тока, а также материал изделия и тип его монтажа. Все основные свойства выпрямительного диода и его параметры наносятся на корпус в виде условных обозначений. Маркировка элементов указывается в специальных справочниках и каталогах, ускоряя и облегчая их выбор.

Схемы с использованием выпрямительных диодов отличаются количеством фаз:

• Однофазные нашли широкое применение в бытовых электроприборах, автомобилях и аппаратуре для электродуговой сварки.
• Многофазные используются в промышленном оборудовании, специальном и общественном транспорте.

В зависимости от используемого материала, выпрямительные диоды и схемы с диодами могут быть германиевыми или кремниевыми. Чаще всего применяется последний вариант, благодаря физическим свойствам кремния. Данные диоды обладают значительно меньшей величиной обратных токов при одном и том же напряжении, поэтому допустимое обратное напряжение имеет очень высокую величину, в пределах 1000-1500 вольт.

Для сравнения, у германиевых диодов эта величина составляет 100-400 В. Кремниевые диоды сохраняют работоспособность в температурном диапазоне от – 60 до + 150 градусов, а германиевые – только в пределах от – 60 до + 850С. Электронно-дырочные пары при температуре, превышающей это значение, образуются с большой скоростью, что приводит к резкому увеличению обратного тока и снижению эффективности работы выпрямителя.

Схема включения выпрямительного диода

Простейший выпрямитель работает по следующей схеме. На вход подается переменное напряжение сети с положительными и отрицательными полупериодами, окрашенными соответственно в красный и синий цвета. На выходе подключается обычная нагрузка RH, а выпрямляющим элементом будет диод VD.

Когда на анод поступают положительные полупериоды напряжения, происходит открытие диода. В этот период через диод и нагрузку, запитанную от выпрямителя, будет протекать прямой ток диода Iпр. На графике, расположенном справа, эта волна обозначена красным цветом.

При поступлении на анод отрицательных полупериодов напряжения, наступает закрытие диода, и во всей цепи начинается течение незначительного обратного тока. В данном случае отрицательная полуволна переменного тока отсекается диодом. Эту отсеченную полуволну обозначает синяя прерывистая линия. На схеме условное обозначение выпрямительного диода такое же, как обычно, только поверх значка проставляются символы VD.

В результате, через нагрузку, подключенную через диод к сети, будет протекать уже не переменный, а пульсирующий ток одного направления. Фактически, это и есть выпрямленный переменный ток. Однако такое напряжение подходит лишь для нагрузок малой мощности, запитанных от сети переменного тока. Это могут быть лампы накаливания, которым не требуются особые условия питания. В этом случае напряжение будет проходить через лампу лишь во время импульсов – положительных волн. Наблюдается слабое мерцание лампы с частотой 50 Гц.

При подключении питания с таким же напряжением к приемнику или усилителю мощности, в громкоговорителе или колонках, будет слышен гул с низкой тональностью, частотой 50 Гц, известный как фон переменного тока. В этих случаях аппаратура начинает «фонить». Причиной такого состояния считается пульсирующий ток, проходящий через нагрузку и создающий в ней пульсирующее напряжение. Именно оно и создает фон.

Данный недостаток частично устраняется путем параллельного подключения к нагрузке фильтрующего электролитического конденсатора Сф с большой емкостью. В течение положительных полупериодов он заряжается импульсными токами, а во время отрицательных – разряжается с помощью нагрузки RH. Большая емкость конденсатора позволяет поддерживать на нагрузке непрерывный ток в течение всех полупериодов – положительных и отрицательных. На графике такой ток представляет собой сплошную волнистую линию красного цвета.

Тем не менее, данный сглаженный ток все равно не обеспечивает нормальную работу, поскольку половина входного напряжения теряется при выпрямлении, когда задействуется только один полупериод. Этот недостаток компенсируют мощные выпрямительные диоды, собранные вместе в так называемый диодный мост. Данная схема состоит из четырех элементов, что позволяет пропускать ток в течение всех полупериодов. За счет этого преобразование переменного тока в постоянный происходит значительно эффективнее.

Выпрямитель для усилителя или сага о быстром диоде

Многие говорят что в выпрямителях усилителей должны использоваться только лишь диоды Шоттки, или сверхбыстрые диоды («суперфаст» — это если по-русски  ). Если поставить обычные «медленные» диоды, то Великий Аудиофильский Дух обидится и хорошего звука вам не видать!  На наше счастье, Великий Аудиофильский Дух может навредить только тем, кто в него верит. Давайте попробуем разобраться в необходимости применения таких диодов без привлечения эзотерики, а при помощи одной лишь науки и техники.

Единственная претензия, предъявляемая к диодам, состоит в том, что они медленно закрываются, и при этом через них будто бы протекает обратный ток, разряжающий конденсаторы фильтра. Говорят, что это происходит примерно так, как показано на рис.1 красной линией.

Называют две основных причины протекания обратного тока:

1. Рассасывание объемного заряда в базе диода, в течение которого диод еще не закрылся.

2. Заряд емкости обратно смещенного n-p перехода, когда диод уже закрылся.

Мы разберем обе эти причины. Но сначала давайте подумаем вот о чем: если бы через диод протекал бы большой обратный ток (даже такой, как на рисунке 1), то конденсаторы фильтра разряжались бы сразу после своей зарядки, и напряжения питания никакого бы и не было! Раз выпрямители работают даже на медленных диодах, то разряд этот не такой уж большой и страшный (и почему-то в профессиональных методах рассчета выпрямителей про этот самый обратный ток вообще ничего не говорится!).

Начнем с эксперимента — практика, как известно, — критерий истины. Соберем схему простейшего выпрямителя с обычным «медленным» диодом (рис.2):

Вот как это выглядит в реальности:

Посмотрим на осциллографе ток через диод, ток довольно большой — максимальная амплитуда 12 ампер, что соответствует работе диода в реальных условиях:

Чего-то не видно этих самых токов разряда. Для большей наглядности изменим масштаб и добавим на осциллограмму линию развертки, чтобы был виден ноль, и если бы график нырял вниз вследствие тока разряда, это было бы хорошо заметно (рис.5):

Сравните рис.1 и рис.5. В реальности не хватает той части, которая соответствует разряду конденсатора обратным током диода. Значит ли это, что такого тока нет вообще? Нет, обратный ток есть, просто он настолько мизерный, что обнаружить его обычным осциллографом в таком простом эксперименте невозможно (я даже так с ходу и не скажу, как можно измерить ток разряда в моем выпрямителе).

Давайте попробуем прикинуть, какой разрядный ток будет протекать через диод и насколько этот ток разрядит конденсатор фильтра. Я использую упрощенный расчет, так как при полном правильном расчете не обойтись без интегралов и прочей высшей математики. Упрощение сильно снизит точность (и завысит результаты!), но порядок цифр будет более-менее верным, и мы его наглядно представим.

Для простоты давайте рассчитаем мой выпрямитель, который я исследовал.

Причина 1.

Рассасывание объемного заряда в базе диода, вследствие чего он остается некоторое время в открытом состоянии. Время рассасывания возьмем 10 микросекунд. Это весьма большое время и у большинства диодов оно заметно меньше. Принцип расчета показан на рис. 6.

Итак, какое-то время диод открыт в прямом направлении и проводит прямой ток. После чего он должен закрыться, чтобы не пропустить ток обратный. Но диод не закрывается, и начинает пропускать обратный ток, показанный на рис.6 внизу красной линией. Ток протекает в течение времени Δt, равному времени рассасывания, т.е. у нас Δt = 10 мкс. При этом к диоду приложено обратное напряжение ΔU, из-за которого на самом деле и протекает обратный ток (а из-за чего еще ему протекать?).

Если мы узнаем ΔU, то можно будет определить и ток, а зная ток и время, которое он протекает – определить разряд конденсатора фильтра.

Поехали. Посмотрим, что там делается на самом деле – реальная осциллограмма на рис.7 (а линии на ней довольно условны):

Для нахождения ΔU определимся со временем и фазовыми углами. Находим цену деления по горизонтали: 360 градусов = 50 делений, значит одно деление 7,2 градуса. От начала периода напряжения до конца протекания тока диода:

Это начало обратного тока диода. Обратный ток длится Δt=10 мксек. Переведем секунды в градусы: один период синусоиды 360 градусов = 20 миллисек, а 10 мкс — Х. Из пропорции находим, что Х = 10 мкс = 0,18 градуса. Следовательно, конец протекания обратного ток диода – 136,98 градуса.

Итак, ΔU – это разность напряжений между точками «а» и «б» на рисунках 6 и 7. Напряжение в точке «а»:

Напряжение в точке «б»:

Теперь найдем ток через диод. Объемное сопротивление базы Rб мощных диодов примерно равно 0,05 Ом. Ток по закону Ома:

Ну а теперь посмотрим, насколько же разряжается конденсатор фильтра при разряде током 1,6 А в течение 10 мкс:

На самом деле конденсатор разрядится намного меньше (из-за того, что ток не все время остается максимальным). Но и то, сравните напряжение на заряженном конденсаторе = 28,2 вольта и эти несчастные 1,6 мВ! Конечно их будет незаметно, ведь это 0,006% от напряжения на конденсаторе.

Итак, можем ли мы пренебречь разрядом конденсатора на 0,006%? Я так думаю, что можем. Если же поставить быстрый диод с временем рассасывания 100 нс, то разряд конденсатора уменьшится раз в 100 и будет равен 0,00006%. Выигрыш – ну просто обалденный!!! А народ еще спорит, какие диоды лучше — с временем восстановления 50 нс или все же подойдут 70 нс диоды! 

В чем заключается упрощение расчета? В том, что на самом деле обратное напряжение на диоде растет медленно, и обратный ток тоже растет медленно и имеет примерно такую форму, как на рис. 6 (т.е. было неправильно делить максимальное напряжение на сопротивление). Поэтому максимальный ток на самом деле будет раз в пять-десять меньше, чем мы посчитали. И максимальным он будет не все время, а лишь чуть-чуть. И разряд конденсатора — тоже будет меньше в несколько раз.

Причина 2.

Обратный ток через емкость запертого диода.

Прежде чем рассуждать о емкостном токе, вспомним, что существует такая схема включения диодов моста (рис.8), и она имеет ряд преимуществ перед обыкновенной.

В этой схеме емкость конденсаторов раз в 30 превышает емкость диодов, значит и обратный ток через конденсаторы течет в 30 раз больше (т.е. как бы обратный ток через емкость диода повышается в 30 раз), но никто почему-то не плачет по этому поводу.

Но у нас просто одиночный диод, его емкость порядка 300 пикофарад. Для того, чтобы определить, насколько заряд этой емкости «посадит» конденсатор фильтра, воспользуемся формулой:

Тогда, учитывая, что максимальное напряжение конденсатора 28,2 В:

Это в 1000 раз меньше, чем из-за объемного заряда и на такой мизер внимания обращать вообще нельзя! Точно также, при подключении конденсаторов параллельно диодам, снижение напряжение на конденсаторе фильтра будет 30…50 мкВ — подключайте конденсаторы на здоровье!

Вот и все. Никаких других объективных причин влияния «медленности» диода на работу выпрямителя не существует! (разве что ВЧ помехи про которые ниже). Что там думает себе Великий Аудиофильский Дух — нам по барабану, давайте обсудим результаты.

Итак.

Итак, что же получается? Обыкновенные «медленные» диоды никакого заметного разряда конденсаторов фильтра и не вызывают! А как же тогда быть с утверждениями: «я заменил обычные диоды на ультрафаст, и усилитель зазвучал!»? Ну, во-первых, на это есть первый закон самовнушения: «Если в системе заменить даже самый маленький проводок, система сразу зазвучит лучше». Этот закон объясняет 80% всех наших улучшений звучания (так хорошо слышимых на слух). На самом деле, никакого ужасного разряда конденсаторов «медленными» диодами не происходит, и значит не происходит никакого изменения звука от применения ультрафаст диодов. Это все аудиофильские сказки. Кроме того — самое главное — разряд конденсаторов питания всего лишь уменьшает напряжение питания! Ну и как это скажестя на качестве звучания?

А как же быть с тем, что в импульсных блоках питания, например компьютерных, устанавливают ультрафасты или Шоттки? Все верно. На тех частотах, на которых работают импульсные блоки, время закрывания диода будет равно уже порядка 1/3 периода (а не 1/2000, как на частоте 50 Гц), и это слишком много. Кроме того, импульсные сигналы имеют крутые фронты, и там напряжение на диоде изменяется резко, поэтому высокое обратное напряжение появляется сразу, что вызывает высокие обратные токи.

Есть и отрицательная сторона «скорости» диода. Отпирание/запирание диодов создает импульсы тока с довольно резкими фронтами, а значит и создает широкий спектр помех, который излучается выпрямителем, проводами, идущими к нему от трансформатора и проводами, идущими к конденсатору фильтра. И эти помехи попадают в усилитель и подгружают его высокими частотами (до сотен килогерц). Поэтому некоторые специалисты (например, профессор Никитин) даже советуют подключать выпрямитель к трансформатору через небольшой дроссель, это замедлит процессы отпирания/запирания диодов и снизит помехи.

Мне нечем измерить высокочастотную помеху, вот низкочастотная часть спектра тока диода моего выпрямителя — до 20 кГц.

Красная линия — спектр тока непосредственно выпрямителя, а синяя — при включении последовательно с диодом катушки с небольшой индуктивностью, что снижает уровень ВЧ составляющих тока, а как раз именно они хорошо излучаются в эфир в виде помех.

Более быстрое отпирание/запирание «быстрых» диодов даст импульсы тока с более резкими фронтами, а значит и спектр помех, излучаемых выпрямителем, станет более широким. И с этими помехами будет труднее бороться, а попав в усилитель, они сильнее перегрузят его высокими частотами, чем если бы использовать «обыкновенные» диоды. Эта перегрузка на ВЧ (теперь уже до мегагерц) дает интермодуляции с усиливаемым сигналом и вполне может быть заметна на слух как изменение звучания. Например именно таким способом (подмешиванием ультразвуковых сигналов частоты дискретизации) пользовались некоторые изготовители карманых CD плееров. При этом субъективно увеличивалось количество высоких частот и такую «фичу» даже называли что-то типа «живые высокие». Натуральность звука на самом деле при этом уменьшалась.

Но.

Но на самом деле, есть своя польза от применения в выпрямителях диодов Шоттки. Дело в том, что прямое падение напряжения на них гораздо меньше, чем на обычных диодах с n-p переходом, а значит потери напряжения в выпрямителе будут меньше и больше напряжения уйдет в питание усилителя. В моем тестовом выпрямителе на обычном диоде при токе 12 А падало 1,2 вольт, а на диоде Шоттки — 0,6 вольт. Значит на диодном мосте в первом случае теряется 2,4 В, а во втором только 1,2 В. Скажете: «Подумаешь мелочь, ерунда 1 вольт!». Не всегда мелочь и ерунда. Если у вас напряжение питания усилителя +-60 вольт, то этот самый 1 вольт действительно ерунда. А если питание +-24 вольта? Давайте посчитаем. Просадка напряжения выпрямителя под нагрузкой порядка 80% от хх. В вольтах это получается 19,2. Падение напряжения на диодах 2,4 вольта. Падение напряжения на выходом каскаде усилителя, допустим, 4 вольта. Значит, на выходе усилителя получаем 19,2 — 2,4 — 4 = 12,8 вольт амплитуды. На синусе, на нагрузке 6 Ом это будет всего лишь 13,6 Вт. Если же использовать диоды Шоттки, то максимальное напряжение на выходе: 19,2 — 1,2 — 4 = 14 В, и синусная мощность уже 16,3 Вт. Чуть-чуть, но больше. Посмотрим на это чуть-чуть повнимательнее.

Музыкальный сигнал имеет импульсную структуру с резкими всплесками:

Большей частью средний уровень сигнала невысокий и легко воспроизводится усилителем. А вот максимальные значения импульсов… В нашем примере если максимальная выходная мощность усилителя 16 Вт (с диодами Шоттки), то он полностью воспроизводит пики сигнала (рис.10). А с обычными диодами, когда выходная мощность 13 Вт, пики обрезаются, как показано на рис. 10 красной линией (ну не хватает мощности для них!). Психоакустика установила, что если эти редкие всплески вот так обрезать, то сознание этого не заметит, то есть мы не будем слышать явных искажений. Но с субьективной стороны при прослушивании мы будем ощущать, что «что-то не то» — отсутствует легкость, воздушность, естественность, прозрачность и прочие «чувственные» части звука. И в таком случае действительно замена обычных диодов на диоды Шоттки существенно улучшает звучание! И именно с той «необъяснимой» субъективной стороны!!! На самом же деле — никакой мистики, никакого волшебства, чистая физика! Такой вариант событий встречается, на самом деле, довольно часто, и довольно часто применение диодов Шоттки оправдано и технически, и с точки зрения улучшения звучания усилителей.

Выходит, что суперфаст диоды на самом деле в выпрямителе для усилителя и нафиг не нужны и никакой реальной пользы от них нет (зато они более «нежные» и хуже выдерживают перегрузки по току в отличие от «медленных»). А вот диоды Шоттки иногда бывают очень даже полезны, но не быстродействием своим, а низким прямым падением напряжения. Естествено, это справедливо только для «аналоговых» выпрямителей, работающих с частотой сети 50 Гц. Но с другой стороны, если говорить о высококачественных усилителях, то только такие источники питания туда и нужны — импульсные источники и Hi-Fi несовместимы! 

29.09.2009

Total Page Visits: 2460 — Today Page Visits: 3

Выпрямительные диоды

Что такое ультрабыстрый диод и чем он отличается от обычного выпрямительного | Электронные схемы

На платах импульсных источников питания,адаптеров для зарядки телефонов и в другой импульсной технике,можно увидеть,что для выпрямления импульсного напряжения применяют диоды,только это диоды не обычные выпрямительные.Называются такие диоды ультрабыстрые диоды или быстрые диоды,а также быстровосстанавливающиеся диоды,ультрафаст диод,сверхбыстрый диод.

диод для выпрямления импульсного тока на плате питания от телевизора

В чем же отличие быстрого диода от обычного выпрямительного? На фото можно увидеть,что диод состоит из двух областей или электронно-дырочного перехода,который разделен условным барьером,p (позитив)-это дырки а n (негатив) это электроны.Если к p-области подать плюс питания а к n-области минус питания,то электроны и дырки или основные носители заряда «встретятся» вместе или начнут рекомбинировать и через диод пойдет ток.Если подключить питание наоборот,электроны и дырки «разойдутся» максимально друг от друга и ток через диод идти не будет,точнее будет,но он будет ничтожно мал.Вот этот ничтожный ток называют обратным током диода,а величина этого тока зависит от количества неосновных носителей заряда,а это и есть электроны и дырки.Представьте,что обычный выпрямительный диод будет работать с синусоидой на частоте 50 Гц.За одну секунду электроны и дырки встретятся и разойдутся 50 раз.Неосновные носители заряда не успеют накопиться в большом количестве когда диод будет подключен в обратном направлении и обратный ток диода будет небольшой.Диод работает отлично на этой частоте.А теперь увеличим частоту до 30000Гц,примерно на этих частотах работают импульсные источники питания.Что произойдет с диодом? Он будет плохо работать,нагреваться или вообще выйдет из строя из-за большого обратного тока,неосновные носители заряда будут накапливаться в очень больших количествах.Зато быстрые диоды на этих частотах работают хорошо,они успевают разогнать неосновные носители заряда при быстром переключении и обратный ток у них на высоких частотах незначительный.Поэтому быстрые диоды применяют в импульсной технике.

электронно-дырочный переход диода

Быстрые диоды можно легко узнать по их названию.SUF-это сверхбыстрый эффективный,UF-просто сверхбыстрый,FR-это быстровосстанавливающийся диод,GUF-сверхбыстрый.Сюда также можно отнести диоды HER-высокоэффективные выпрямители в переводе,но надо смотреть для каких они применений. Одна из основных характеристик быстрых диодов является Trr-это время восстановления или время рассасывания неосновных носителей заряда.Чем оно меньше,тем диод будет эффективней работать на высоких частотах.У диода HER302 Trr будет 50-75 нС с максимальным обратным током 10 мкА.У диода SUF30j Trr 35нС с обр.током 10 мкА.

ультрабыстрые диоды

На фото обычный выпрямительный диод 1n4007 и ультрабыстрый uf4007. Диод 1n4007 имеет Trr 1500 нС и предназначен он для работы на частотах в среднем 50 Гц в обычных выпрямителях.Диод uf4007 ультрабыстрый,его Trr 50-75 нС и его могут применять для выпрямления тока на частотах десятки кГц.

диод 1n4007 и диод uf4007

VS-T40HFL, VS-T70HFL, VS-T85HFL Series Fast Recovery Diodes (T-Modules), 40 A, 70 A, 85 A

Пожалуйста, внимательно прочтите заявление об отказе от ответственности перед тем, как продолжить, и перед использованием этих данных. Использование вами этих данных означает ваше согласие с условиями, изложенными ниже. Щелкните ссылку Я СОГЛАСЕН, чтобы продолжить и принять эти условия. и условия.

Эти данные предоставляются вам бесплатно для вашего использования, но остаются исключительной собственностью Vishay Intertechnology, Inc.(«Vishay»), Samacsys / Supplyframe Inc. или Ultra Librarian / EMA Design Automation, Inc. (совместно именуемые «Компания»). Эти данные предоставляется только для удобства и в информационных целях. Включение ссылок на эти данные на сайте Vishay не является одобрением или одобрением Vishay каких-либо продуктов, услуг или мнений Компании. В то время как Vishay и Компания приложили разумные усилия для обеспечения точности данных, Vishay и Компания не гарантируют, что данные будут безошибочными.Vishay и Компания не делают никаких заявлений, не дают никаких гарантий или гарантий, что данные полностью точные или актуальные. В некоторых случаях данные могли быть упрощены, чтобы удалить проприетарные детали при сохранении важные геометрические детали интерфейса для использования клиентами. Vishay и компания категорически отказываются от всех подразумеваемых гарантий в отношении данные, включая, помимо прочего, любые подразумеваемые гарантии, товарную пригодность или пригодность для определенной цели.Никто вышеуказанных сторон несут ответственность за любые претензии или убытки любого характера, включая, помимо прочего, упущенную выгоду, штрафные или косвенные убытки, связанные с данными.

Обратите внимание, что нажатие кнопки «Я СОГЛАСЕН» приведет к тому, что вы покинете веб-сайт Vishay и перейдете на внешний веб-сайт. Вишайские медведи не несет ответственности за точность, законность или содержание внешнего веб-сайта или последующих ссылок.Пожалуйста, свяжитесь с владельцу внешнего веб-сайта для получения ответов на вопросы по его содержанию.

Что такое быстрый диод?

Диоды — это электрические компоненты, предназначенные для проведения электрического тока в одном направлении и противодействия ему в другом. Быстрый диод — это просто диод, который может переключаться с проводимости на сопротивление как можно быстрее. Диоды делятся на три основные категории: стандартные диоды, мягкие диоды и быстрые диоды.Когда диоду необходимо переключиться между токопроводящим и сопротивлением, возникает накопленный заряд, с которым необходимо иметь дело, и различия между тремя типами диодов в значительной степени связаны с тем, как они справляются с этим зарядом.

Это делается с помощью полупроводникового перехода положительно-отрицательный (P-N), где соединяются две отдельные части диода, разделенные тонким материалом.Когда диод переходит от проводимости к сопротивлению, накопленный заряд в переходе должен быть рассеян, прежде чем диод будет эффективно блокировать напряжение. Это известно как «время обратного восстановления» диода, и время, необходимое диоду для перехода от проводящего тока к противоположному току, измеряется сотнями наносекунд для стандартных и мягких диодов.

Быстрый диод — это самый быстрый, но наиболее изменчивый способ избавиться от этого дополнительного заряда.Это эффективно избавляет от заряда самым быстрым, самым сильным и мощным способом, не обращая внимания на то, как ток временно нарушит работу системы. Время, необходимое для этого, измеряется десятками наносекунд для быстрого диода, а не сотнями наносекунд, которые требуются для стандартных и мягких диодов. Рассеянный заряд быстрого диода может вызвать генерацию различных высокочастотных (ВЧ) и радиочастотных (РЧ) компонентов в цепи.Эти компоненты могут быть смягчены резисторами, соединенными последовательно с небольшими конденсаторами, чтобы смягчить любое прерывание цепи, но они не делают ничего, чтобы помочь увеличить время обратного восстановления диода.

Быстрые диоды созданы для увеличения скорости обратного восстановления за счет плавности действия.Диоды с мягким восстановлением направлены на ограничение генерации ненужных гармонических составляющих за счет скорости. Хотя мягкие диоды не ориентированы на скорость обратного восстановления, они все же намного быстрее стандартных диодов.

Как отличить диод быстрого восстановления от диода Шоттки

Используемые в электронной промышленности диоды с быстрым восстановлением и клиенты диодов Шоттки и многие другие, но на самом деле разница между ними очень небольшая.Как производитель диодов с более чем 10-летним профессиональным опытом производства, мы обязаны отвечать за клиента, ниже приводится Juxing, чтобы просто объяснить это клиенту.

Диод Шоттки представляет собой N — эпитаксиальный слой с примесью мышьяка. Положительный (барьерный) металлический материал — молибден. Кремнезем используется для устранения электрического поля в краевой области и увеличения сопротивления напряжению диода Шоттки. Концентрация легирования подложки N-типа в 100 раз выше, чем у слоя N-1, и она имеет очень маленькое сопротивление прохождению.Катодный слой N + под подложкой используется для уменьшения контактного сопротивления катода. Регулируя параметры структуры, можно сформировать подходящий диод Шоттки между подложкой и анодным металлом.

Диод Шоттки — это полупроводниковый прибор с низким энергопотреблением, высоким током и быстродействием. Его преимущество в том, что скорость переключения очень быстрая. Время обратного восстановления может составлять всего несколько наносекунд (обычно менее 20 нс). Следовательно, он подходит для работы при низком напряжении и большом токе, выходной выпрямительный диод, используемый в блоке питания основного компьютера, представляет собой диод Шоттки.

Диод с быстрым восстановлением — это новый тип полупроводникового прибора, разработанный в последние годы. Он имеет хорошие характеристики переключения, короткое время обратного восстановления (обычно 3 больших класса, FR: 75-500 нс, HER: 35-75 нс, SF: ниже 35 нс), большой положительный ток, небольшой объем и простота установки. Его можно использовать как высокочастотный, сильноточный выпрямительный диод или релейный диод, он широко используется в таких, как импульсный источник питания, широтно-импульсный модулятор (ШИМ), система бесперебойного питания (ИБП), высокочастотный нагрев, динамо-машина переменного тока. Частотное регулирование скорости вращения двигателей и другого электронного оборудования, очень перспективных силовых электронных полупроводниковых устройств.

Важным параметром диода быстрого восстановления является время обратного восстановления TRR, которое определяется как временной интервал, когда ток течет через нулевые точки от прямого к обратному, а затем от обратного до заданного значения Irr. Это важный технический параметр для измерения характеристик высокочастотных устройств непрерывного действия и выпрямительных устройств. Его внутреннее устройство отличается от обычных диодов. Он добавляет базовую область I в середине кремниевых материалов P-типа и N-типа для формирования кремниевых пластин P-I-N.Поскольку площадь основания очень тонкая, а заряд обратного восстановления очень мал, не только значительно уменьшается значение TRR, но также уменьшается переходное прямое падение давления, что делает диоды способными выдерживать высокое обратное рабочее напряжение. Время обратного восстановления диода быстрого восстановления обычно составляет несколько сотен наносекунд, прямое падение давления составляет около 0,9 В, прямой ток составляет от нескольких ампер до нескольких тысяч ампер, а обратное пиковое напряжение может составлять от нескольких сотен до нескольких тысяч вольт.

Диод производства Juxing имеет следующие характеристики:
1. Принять производство микросхем международного стандарта со стабильной и надежной производительностью.
2. В упаковке используется импортная эпоксидная смола, которая имеет лучшую герметизацию и огнестойкость.
3. Рама и штырь для свинцовой проволоки выкованы методом бесшовной сварки, а материал изготовлен из бескислородной меди высокой степени чистоты с защитой от изгиба, окисления и высокой проводимости.
4. Шелкотрафаретная печать кода использует лазерную маркировку, никогда не выцветает, является эффективной и экологически чистой, что в определенной степени снижает стоимость производства.

Верхний диод быстрого восстановления, верхний диод

Диод быстрого восстановления

Выпрямление — наиболее популярное применение диодов. Быстрые выпрямители преобразуют переменный ток (AC) в постоянный (DC). Они допускают только односторонний поток электронов. Выпрямители имеют множество применений и часто используются в качестве компонентов высоковольтных систем передачи электроэнергии постоянного тока и источников питания постоянного тока.Быстрые выпрямительные диоды имеют очень низкое время обратного восстановления, очень низкие коммутационные потери и низкий уровень шума при выключении.

В Topdiode есть несколько различных типов быстрых выпрямителей.

Диод быстрого восстановления

графики / T01 / 1N4937.jpg

Стоимость доставки почтой первого класса:

Стоимость доставки приоритетной почтой:

Canada First Class International (исключения см. На странице доставки)

Canada Priority Mail (исключения см. На странице доставки)

Международный — за пределами США / CA (исключения см. На странице доставки)

GP FAST laser diode: Лазерный диод для эпиляции

Почему его выбирают?

Диодный лазер для удаления волос

Общие Опыт и ноу-хау в рамках проекта привели к разработке инновационной технологии удаления волос: диодного лазера с двойным наконечником: длина волны 808 нм, позволяющая лазерному лучу глубоко проникать в дерму и затем меланин луковицы, который должен быть поглощен; и длина волны 760 нм, которая имеет все функции александрита с преимуществами диода!
Может быть дополнена другими насадками, GP FAST становится наиболее эффективной диодной системой: комплексным решением для удаления волос.

С наконечником GP Fast Alex diode 760 еще проще безболезненно обрабатывать темную кожу или более тонкие и светлые волосы

Подача электроэнергии 600/640 Вт гарантирует скорость 12 импульсов в секунду: быстрое сканирование, которое быстро достигает цели и предлагает клиентам качество и экономическую эффективность.

Система охлаждения последнего поколения быстро рассеивает тепло, выделяемое мощным диодом, чтобы обеспечить пациентам более комфортное лечение.

Дисплей, встроенный в наконечник, позволяет непрерывно контролировать выполнение лечения и легко выбирать параметры.

Предустановленные программы, настроенные для различных фототипов, которые нужно лечить, делают выбор параметров простым и интуитивно понятным для операторов.

Безопасный, эффективный, безболезненный и простой в использовании

Технические характеристики Диодный лазер 808

• Лазер: диодный лазер высокой мощности
• Длина волны: 808 нм
• Длительность импульса: до 300 мс
• Плотность энергии: макс.100 Дж / см2
• Точечный: 16×8 мм
• Частота: до 12 Гц
• Гарантия на наконечник: 10.000.000 di spot
• Источник питания: 110-240 В переменного тока, 50-60 Гц
• Дисплей с сенсорным экраном 10,4 дюйма
• DCS — Система управления обнаружением
• Лазерный охладитель: охладитель газа
• Охладитель кожи: Пельтье

Технические характеристики Alex Diode 760

• Лазер: диодный лазер высокой мощности
• Длина волны: 760 нм
• Длительность импульса: до 300 мс
• Плотность энергии: макс.100 Дж / см2
• Точечный: 16×8 мм
• Частота: до 12 Гц
• Источник питания: 110-240 В переменного тока, 50-60 Гц
• Дисплей с сенсорным экраном 10,4 дюйма
• DCS — Система управления обнаружением
• Лазерный охладитель: охладитель газа
• Охладитель кожи: Пельтье

Выбор стандартного восстанавливающего диода или сверхбыстрого диода в… / selection-standard-recovery-diode-or-ultra-fast-diode-in.pdf / PDF4PRO

1 Отчет о применении VinTonLpSNVA744 Октябрь 2015 г. Выбор диода StandardRecoveryDiodeorUltra-Fas tDiodein SnubberKeningGao, UlrichB. GoerkeABSTRACTW hile использует Snubbercircuitis, очень распространенное для конструкции с обратным ходом, подавление напряжения MOSFET — не единственное, что учитывается при проектировании Snubber-схемы, также повлияет на эффективность, мощность в режиме ожидания и принцип работы демпфера, а также проиллюстрирован выбор диода для RCD / R2 CDandc и ChroscTV2;.510 КПД Сравнение UCC28740 EVMU singUS1 Обозначение таблиц первичный ток трансформатора будет равен, когда полевой МОП-транзистор выключен, где Вин — входное напряжение, Тон — время включения полевого МОП-транзистора.

2 Lp — это сумма магнитной индуктивности Lm и индуктивности утечки Lk. Когда полевой МОП-транзистор выключен, Ip будет продолжать заряжать в Cp + Coss, где Cp — это емкость первичной обмотки в трансформаторе, а шасси — емкость сток-исток полевого МОП-транзистора, до тех пор, пока напряжение на вторичной стороне трансформатора не достигнет уровня Vo + Vf, где Vo — это зарегистрированное напряжение на выходе микросхемы выпрямителя, Vf — это зарегистрированное напряжение на выходе электроники, Vf — это зарегистрированное напряжение выпрямителя в прямом направлении. Октябрь 2015 г. Выбор StandardRecoveryDiodeor Ultra-FastDiodein SnubberSubmitДокументацияОбратная связьCopyri ght 2015, TexasInstrumentsIncorporated + CossLk + Vin IpQ1 LmRs + VfTransformerN.

3 1Vo + DrCpRcCc + Dc + CossLk + Vin IpQ1 LmRs + VfTransformerN: 1Vo + DrCpLk (VoutVf) IpVinCpCossN +++ + 12 Lk (Cp Coss) p + RCD и напряжение, передаваемое на ток C, на котором будет обозначена энергия, будет передаваться энергия L, на которой будет обозначено сопротивление + Cossat фиксированную частоту. При отсутствии демпфирующей цепи напряжение на напряжении будет очень пиковым. Этот очень высокий всплеск может вызвать плохие электромагнитные помехи или даже уничтожить наихудший при максимальном уровне Ip и подавить всплеск, обычно используется RCD, похожий на ползунок, в FlybackCircuitModelWithoutSnubberFigure2.Схема обратного хода с RCDS nubber2 RCD и R2 CDSnubber Для маломощных приложений обратного обратного хода все больше и больше инженеров нравится использовать стандартный восстанавливающий диод вместо сверхбыстрого диода в зажимном диоде для гашения колебаний из-за эффекта стандартного диода.

4 Afteran Ultra-Fast диоды восстановления проводят ток, остается резонанс между Lk, Cp и затухающий резонанс, как на рисунке 3, часть энергии рассеивается в сопротивлении цепи, а часть передается во вторичную обмотку [1].Но если демпфер реализован со стандартным восстанавливающим диодом, он имеет относительно долгое время до нескольких секунд. TRR обычно длиннее со стандартным восстановительным диодом, который будет проводить отрицательный ток, энергия, накопленная в фиксирующем конденсаторе, также может участвовать в резонансе с Lk, Cp, и мы можем видеть, что напряжение на фиксирующем конденсаторе быстро уменьшается, что вызвано медленным обратным восстановлением этого случая, большая часть энергии, передаваемой во вторичный резонанс, будет использоваться во вторичной обмотке. Сопротивление разряда с эффективностью может быть лучше со стандартным диодом, чем со стандартным восстанавливающим диодом в качестве фиксирующего диода.

5 valueof resistorparalleledwith в clampcapacitorcouldbe muchhigherthanwith, то choiceof resistorvalueshouldensurethat voltageacrossthe clampcapacitoris alwayshigherthanN (Vo + Vf), или же он willdissipatesomeenergyfromthe ringingof usingstandarddiodeis betterthanusingultra-fastbecausewith ультра-fastdiode, theringinghas higheramplitudeand в performanceshouldbe EMI betterwith Ultra-FastDiodein SnubberSNVA744 October2015 SubmitDocumentationFeedbackCopyright 2015, TexasInstrumentsIncorporated + CossLk + Vin IpQ1 LmRs + VfTransformerN: 1Vo + DrCpRcCc + DcRdHigh OscillationVoltage Across Clamp CapacitorVds первичного напряжения MOSV через конденсатор зажимаCc принимает участие в восстановлении первичного MOSV CD-конденсатора с обратным разрядом первичной обмотки за счет обратного разряда первичной обмотки R23.

6 В пост. Тока и перекрестное напряжение постоянного тока при использовании USB1M-E3 Рисунок 4. Vds и напряжение пересечения Cc с использованием 1N4007 Как уже было объяснено ранее, при использовании стандартного диода, Cc, Lk, Coss и Cp все участвуют во втором резисторе, Rd может быть добавлен для подавления звонка, как показано на рисунке 5. Выбор структуры Rd заключается в том, чтобы ослабить Lk-C-резонанс с Q, равным [1]. Рисунок 5. R2 CDSnubber3 SNVA744 October2015 ChoosingStandardRecoveryDiodeor Ультра-FastDiodein SnubberSubmitDocumentationFeedbackCopyri GHT 2015, TexasInstrumentsIncorporatedVDD1VS2 FB3 GND4CS5 DRV6HV8U1 UCC28740D ~ + ~ FC4D6 SBR10U45SP5-131 FC8270 FC1277 FC101 В переменного тока, 2 AF1 RST 212J1 LINENEUTRALINPUT: 100 — 265 Вср.кв. Vrms, пик, 47 Гц до 63 FC5100 ВЫСОКИМ НАПРЯЖЕНИЕ + VOUTNCNC-VOUTOUTPUT.

7 5V, ohmt RT10R5220 HL1R13R14 SGND11 FC70R80R171Do Не FC2D3 SMBJ120A-13-FD5 SBR10U45SP5-13 JMP31 illustratesthe UCC28740 EVM-525usinga UCC28740 EVM-525 UsingTVSS nubber4 ChoosingStandardRecoveryDiodeor Ультра-FastDiodein SnubberSNVA744 October2015 SubmitDocumentationFeedbackCopyright 2015, TexasInstrumentsIncorporatedt0t1t3t 2N (VO + Vf) someapplications, выгодно или даже необходимо использовать TVS-нуббер, вместо того, чтобы получить TVS-нуббер, мы меняем конденсатор зажима в R2 CD-нуббер на TVS и удаляем параллельный резистор, как на рисунке 6.TVSsnubber имеет более высокую стоимость, на рынке растет потребность в сверхнизкой резервной мощности, а TVSsnubber имеет преимущество в том, что он может помочь достичь высокой эффективности при нулевой нагрузке и небольшой нагрузке, поскольку он не будет рассеивать мощность до того, как напряжение на его катодных выходахVin + в дополнение к этому, может быть причиной неправильного использования V25 и неправильного КПД DC40 тест как на рисунке 6.

8 Сравнение протестировано между стандартным диодом восстановления 1N4007 и новым контроллером TI с коммутацией впадин, чтобы получить высокие условия испытаний, необходимо подать 230 В постоянного тока на большую часть, мы смотрим на формы сигналов Vds на рисунках 7 и 8, мы можем увидеть разницу между двумя типами плоских Vds VDS и VoltageAcrossUS8MTV.Vds и VoltageAcross TVSU sing1N4007 Рисунок 9. Формы сигналов Использование 1N4007 (Канал 2: Vds; Канал 4: Напряжение на ТВС) 5 SNVA744 Октябрь 2015 г. Выбор диодного диода StandardRecoveryDiodeor Ultra-FastDiodein SnubberSubmitДокументацияОбратная связьCopyri ght 2015, TexasInstrumentsInstrumentsIncorporatedOutput Current (A) общая емкость стока заряжается ILK.

9 ILK — это ток в t1, паразитный конденсатор TVS, резонирует с Cp, Coss и Lk, и его напряжение падает до N (Vo + Vf) из-за большей продолжительности тока во вторичном диоде, что приводит к паразитным конденсаторам TVS, Cp, Lp и Coss. очень низкая энергия, сохраненная в TVS до t2 (Cj SMAJ120 A составляет около 30 пФ в VR, согласно его паспорту), и длинное trr напряжения на TVS резонирует с t4, все еще в конденсаторе TVS разряжается до нуля, TVS в прямом проводе своим Vin принимает участие в резонансе, резонанс исчезает за несколько циклов, и напряжение на Vds остается неизменным на уровне Vin.

10 Для микросхем, которые имеют характеристики переключения, теряются преимущества тестирования эффективности, проведенного на плате EVM с этими двумя типами, можно увидеть, что эффективность ниже с 1N4007 на рисунке 10. Эффективность была протестирована при 230 В постоянного тока. Сравнение КПД UCC28740 EVMU singUS1 Mand 1N4007. Рабочая частота UCC28740 EVM составляет около 70 кГц при полном расчете, как показано на Рисунке 7 и Рисунке 8, напряжение Vds перед включением MOSFET — это 1N4007, оно равно 230 В, для US1M-ESFET — 200 В.