Diodi on yksinkertainen puolijohdelaite joka sisältää kaksi kerrosta, kaksi liitintä ja yhden liitoksen. Normaalien diodien risteys voidaan muodostaa puolijohteiden, kuten p- ja n-tyypin, kautta. P-tyypin pääte tunnetaan anodina, kun taas n-tyypin pääte tunnetaan katodina. On olemassa erilaisia erilaisia diodeja ovat saatavilla markkinoilla. Jokaisella tyypillä on sovelluksensa. Tässä artikkelissa käsitellään tehodiodin yleiskatsausta. Ihannetapauksessa diodilla ei saa olla käänteistä palautumisaikaa. Mutta tällaisen diodin halveksivat kustannukset voivat muuttua. Eri sovelluksissa käänteinen palautumisajan vaikutus ei ole tärkeä, joten voidaan käyttää myös edullisia diodeja.

Mikä on tehodiodi?

Määritelmä: TO diodi jossa on kaksi liitintä, kuten anodi ja katodi, ja kaksi kerrosta, kuten P & N, käytetään tehoelektroniikka piirejä kutsutaan tehodiodiksi. Tämä diodi on rakenteeltaan ja toiminnaltaan monimutkaisempi, koska pienitehoista laitetta on vaihdettava, jotta niistä tulisi sopivia suuritehoisissa sovelluksissa.

tehodiodi

Vallassa elektroniset piirit , tällä diodilla on tärkeä rooli. Sitä voidaan käyttää tasasuuntaajana muunninpiireissä, jännitteen säätöpiireissä, flyback / vapaarattainen diodi , käänteinen jännitesuoja jne.

Nämä diodit liittyvät signaalidiodeihin lukuun ottamatta pientä eroa sen rakenteessa. Sekä P-kerroksen että N-kerroksen signaalidiodin seostustaso on sama, kun taas tehodiodien kohdalla liitos voidaan muodostaa voimakkaasti seostetun P + -kerroksen ja kevyesti seostetun N- kerroksen väliin.

Rakentaminen

Tämän diodin rakenne sisältää kolme kerrosta, kuten P + kerros, n– kerros ja n + kerros. Tässä ylin kerros on P + -kerros, se on voimakkaasti seostettu. Keskikerros on n - kerros, se on kevyesti seostettu ja viimeinen kerros on n + kerros ja se on voimakkaasti seostettu.

“tehostetun muuntajan käyttö ”

tehodiodi-rakenne

Tässä p + kerros toimii anodina, tämän kerroksen paksuus on 10 μm ja dopingin taso on 10¹⁹cm^-3.

N + kerros toimii katodina, tämän kerroksen paksuus on 250-300 μm ja seostuksen taso on 10¹⁹cm^-3.

N-kerros toimii keskikerroksena / ajokerroksena, tämän kerroksen paksuus riippuu pääasiassa läpilyöntijännite & dopingitaso on 10¹⁴cm^-3. Kun tämän kerroksen leveys kasvaa, rikkoutumisjännite kasvaa.

Toimintaperiaate diodi

Tämän diodin toimintaperiaate on samanlainen kuin normaali PN-liitosdiodi . Kun anodiliittimen jännite on korkea kuin katodiliittimen jännite, diodi johtaa. Tämän diodin eteenpäin suuntautuvan jännitteen pudotusalue on hyvin pieni, noin 0,5 - 1,2 V. Tässä tilassa diodi toimii eteenpäin suuntautuvana ominaisuutena.

Jos katodin jännite on korkea kuin anodin jännite, diodi toimii estomoodina. Tässä tilassa diodi toimii kuten päinvastainen ominaisuus.

Tehodiodin tyypit

Näiden diodien luokitus voidaan tehdä käänteisen palautumisajan, valmistusprosessin ja ehtymisalueen tunkeutumisen perusteella päinvastaisessa esijännitetilassa.

Tehodiodit, jotka riippuvat käänteisestä palautumisajasta ja valmistusprosessista, luokitellaan kolmeen tyyppiin, kuten

Yleiskäyttöiset diodit
Nopeat palautusdiodit
Schottky-diodit

Yleiskäyttöiset diodit

Näillä diodeilla on valtava käänteinen palautumisaika noin 25μs, joten niitä voidaan käyttää matalataajuisissa (enintään 1 kHz) ja pienillä nopeuksilla (jopa 1 kHz).

Nopeat palautusdiodit

Näillä diodeilla on nopea palautumistoiminto, koska niiden erittäin pieni käänteinen palautumisaika on alle 5 μs, jota käytetään suurten nopeuksien kytkentäsovelluksissa

Schottky-diodit

Katso lisätietoja tästä linkistä Schottky-diodit

Tehodiodit, jotka ovat riippuvaisia ehtymisalueen tunkeutumisesta, ovat päinvastaiset, esijännitetyt olosuhteet luokitellaan kahteen tyyppiin, kuten

Lävistä diodit
Ei läpäise diodeja

Lävistä diodit

Diodi, jossa tyhjenemisalueen leveys hajoamisen aikana tulee n + -kerrokseen, tunnetaan läpivientidiodina.

Ei läpäise diodeja

Diodia, jossa tyhjennysalueen leveys hajoamisen aikana ei mene läpi viereiseen n + -kerrokseen, kutsutaan yleensä läpivientidiodeiksi.

Tässä tilassa ajelehdusalueen leveys on ylimääräinen kuin tyhjennysalueen suurin leveys, joten tyhjennysalue ei voi päästä viereiseen n + -kerrokseen.

Kuinka valita?

Tehodiodin valinta voidaan tehdä IF: n (eteenpäin virta) ja VRRM (käänteinen huippu) -jännitteen perusteella.

Nämä diodit on suojattu käyttämällä snubber-piirit ylijännitteen piikkeistä. Tämä voi tapahtua palautusprosessin aikana. Tehodiodiin käytetty pääpiiri sisältää pääasiassa vastus & kondensaattori, joka on kytketty rinnakkain diodin kanssa.

V-I-ominaisuudet

Tehodiodin V-I-ominaisuudet on esitetty alla. Kun lähtöjännite kasvaa, eteenpäin suuntautuvaa virtaa lisätään lineaarisesti.

Erittäin pienempi määrä nykyisiä vuotoja tulee päinvastaisessa esijännitetilassa. Tämä virta on riippumaton käytetystä käänteisestä jännitteestä.

Vuotovirta syöttää lähinnä diodissa olevien vähemmistövaraajien takia. Kun käänteinen jännite saa päinvastaisen hajoamisjännitteen, tapahtuu lumivyöry hajoaminen. Kun päinvastainen hajoaminen tapahtuu, myös vastavirta nousee voimakkaasti, kun käänteinen jännite kasvaa vähemmän. Vastavirtaa voidaan ohjata ulkoisella piirillä.

Tehodiodin edut ja haitat

Tehodiodin etuja ja haittoja ovat seuraavat.

Tämän diodin PN-liitosalue on suuri ja voi syöttää valtavaa virtaa, mutta tämän liitoksen kapasitanssi voi olla myös suuri, joka toimii pienemmällä taajuudella ja sitä käytetään yleensä vain tasasuuntaukseen.
Se ratkaisee vaihtovirran suurella virralla ja suurella jännitteellä.
Suurin haitta on sen koko ja se on todennäköisesti kiinnitettävä a-arvoon jäähdytyselementti samalla kun suoritat suurta virtaa.
Se tarvitsee erikoistuneita laitteistoja ympäröivien metallikehysten asentamiseen ja eristämiseen.

Sovellukset

Tehodiodin sovellukset sisältävät seuraavat.

Tämä diodi tarjoaa hallitsemattoman virran oikaisun
Sitä käytetään eri sovelluksissa, kuten DC virtalähteet , akun, invertterien ja vaihtovirtalaturin lataamiseen tasasuuntaajat .
Näitä käytetään kuten snubber-verkot ja vapaapyöräiset diodit ominaisuuksiensa, kuten jännitteen ja suurivirran, takia.
Näitä diodeja käytetään takaisinkytkentä-, vapaana kulkevina diodeiksi ja suurjännitetasasuuntaajina.
Käänteisessä hajoamistilassa, kun tämän diodin virta ja jännite ovat valtavat, tehohäviö voi olla suuri, jotta laite voidaan tuhota.

UKK

1). Mikä on tehodiodin tehtävä?

Se on eräänlainen kiteinen puolijohde, jota käytetään vaihtamaan vaihtovirta tasavirtaan ja tätä prosessia kutsutaan korjaukseksi.

2). Mitkä ovat tehodiodin sovellukset?

Näitä diodeja käytetään, kun kyseessä on korkea jännite ja suuremmat virrat.

3). Mitkä ovat tehodiodit?

Ne ovat nopeaa palautumista, Schottky- ja yleiskäyttöisiä diodeja.

4). Mitä eroa on teho- ja normaalidiodilla?

Tehodiodi soveltuu kohteisiin, joissa käytetään suurta virtaa ja jännitettä, kuten invertteri, kun taas normaali diodi on sovellettavissa pienisignaalisovelluksiin.

Näin ollen kyse on kaikesta yleiskatsaus diodista jolla on tärkeä rooli tehoelektroniikan piireissä. Näitä diodeja käytetään muunninpiireissä, kuten takaisinkytkentädiodina, jännitteen säätöpiireinä, vapaasti pyörivänä diodina tai vastajännitteen suojauksena jne. Tässä on kysymys sinulle, mitkä ovat tehodiodin haitat?