Die Hauptparameter von Gleichrichterdioden

Sie dienen dazu, niederfrequente Wechselströme zu korrigieren, also Wechselstrom in Gleich- oder Pulsstrom umzuwandeln Gleichrichterdioden, dessen Prinzip auf der einseitigen elektrischen Leitfähigkeit des p-n-Übergangs beruht. Dioden dieser Art werden in Multiplizierern, Gleichrichtern, Detektoren usw. verwendet.

Es werden Gleichrichterdioden mit flachem oder punktförmigem Übergang hergestellt, und die direkte Übergangsfläche kann von Zehnteln eines Quadratmillimeters bis hin zu Einheiten von Quadratzentimetern reichen, abhängig von der Stromnennleistung für eine bestimmte gleichgerichtete Halbperiodendiode.

Die Strom-Spannungs-Kennlinie (CVC) einer Halbleiterdiode hat einen Vorwärts- und einen Rückwärtszweig. Der gerade Zweig der I-V-Kennlinie zeigt praktisch den Zusammenhang zwischen dem Strom durch die Diode und dem Durchlassspannungsabfall darin, ihre gegenseitige Abhängigkeit.

Der umgekehrte Zweig der I-V-Kennlinie spiegelt das Verhalten der Diode wider, wenn eine Spannung mit umgekehrter Polarität an sie angelegt wird, wobei der Strom durch den Übergang sehr klein ist und bis zum Grenzwert praktisch nicht von der an die Diode angelegten Spannung abhängt erreicht wird, bei dem es zum elektrischen Durchschlag des Übergangs kommt und die Diode ausfällt.

Maximale Diodensperrspannung – Vr

Das erste und wichtigste Merkmal eines Gleichrichters ist die maximal zulässige Sperrspannung. Dies ist die Spannung, wenn man sie in entgegengesetzter Richtung an die Diode anlegt, kann man immer noch mit Sicherheit sagen, dass die Diode ihr standhält und dass sich dieser Umstand nicht negativ auf den weiteren Betrieb der Diode auswirkt. Wird diese Spannung jedoch überschritten, gibt es keine Garantie dafür, dass die Diode nicht kaputt geht.

Dieser Parameter ist bei verschiedenen Dioden unterschiedlich und liegt im Bereich von mehreren zehn Volt bis zu mehreren tausend Volt. Beispielsweise beträgt die maximale DC-Sperrspannung für den beliebten Gleichrichter 1n4007 1000 V und für den 1n4001 nur 50 V.

Durchschnittlicher Diodenstrom – Wenn

Die Diode richtet den Strom gleich, daher ist das zweitwichtigste Merkmal einer Gleichrichterdiode der durchschnittliche Diodenstrom – der Durchschnittswert des gleichgerichteten Gleichstroms, der über den Zeitraum durch den pn-Übergang fließt. Bei Gleichrichterdioden kann dieser Parameter von Hunderten von Milliampere bis zu Hunderten von Ampere variieren.

Beispielsweise beträgt der maximale Durchlassstrom für einen 2D204A-Gleichrichter nur 0,4 A und für einen 80EBU04 sogar 80 A. Sollte sich herausstellen, dass der durchschnittliche Strom längere Zeit über dem in der Dokumentation angegebenen Wert liegt, gibt es keine Garantie dafür, dass die Diode überlebt.

Maximaler Diodenimpulsstrom – Ifsm (Einzelimpuls) und Ifrm (Wiederholungsimpulse)

Der maximale Impulsstrom einer Diode ist der Spitzenstromwert, dem ein bestimmter Gleichrichter nur für eine bestimmte Zeit standhalten kann, die in der Dokumentation zusammen mit diesem Parameter angegeben ist. Beispielsweise kann eine 10A10-Diode einem einzelnen Stromimpuls von 600 A mit einer Dauer von 8,3 ms standhalten.

Der Strom der sich wiederholenden Impulse sollte so sein, dass der durchschnittliche Strom im zulässigen Bereich liegt. Beispielsweise hält die Diode 80EBU04 sich wiederholenden Rechteckimpulsen mit einer Frequenz von 20 kHz stand, selbst wenn ihr maximaler Strom 160 A beträgt, der durchschnittliche Strom sollte jedoch nicht mehr als 80 A betragen.

Durchschnittlicher Sperrstrom der Diode – Ir (Leckstrom)

Der durchschnittliche Sperrstrom der Diode gibt den periodischen durchschnittlichen Strom durch den Übergang in Sperrrichtung an. Normalerweise liegt dieser Wert unter einem Mikroampere, mit einem Maximum von Milliampere. Für 1n4007 beispielsweise überschreitet der durchschnittliche Rückstrom 5 μA bei einer Sperrschichttemperatur von + 25 ° C nicht und überschreitet 50 μA bei einer Sperrschichttemperatur von + nicht 100°C.

Durchschnittliche Durchlassspannung der Diode – Vf (Spannungsabfall am Übergang)

Durchschnittliche Diodenspannung bei einem bestimmten durchschnittlichen Strom. Dies ist die Spannung, die direkt an den pn-Übergang der Diode angelegt wird, wenn ein Gleichstrom mit dem in der Dokumentation angegebenen Wert durch sie fließt. Normalerweise nicht mehr als Bruchteile, maximal – Einheiten von Volt.

Beispielsweise gibt die Dokumentation für die EM516-Diode eine Durchlassspannung von 1,2 V für einen Strom von 10 A und 1,0 V für einen Strom von 2 A an. Wie Sie sehen, ist der Widerstand der Diode nichtlinear.

Differenzialwiderstand der Diode

Der Differentialwiderstand der Diode drückt das Verhältnis des Spannungsanstiegs am pn-Übergang der Diode zum kleinen Stromanstieg am Übergang aus, der diesen Anstieg verursacht hat.Typischerweise von Bruchteilen eines Ohms bis zu mehreren zehn Ohm. Sie kann aus Diagrammen des Spannungsabfalls im Verhältnis zum Vorwärtsstrom berechnet werden.

Beispielsweise führt bei einer 80EBU04-Diode ein Anstieg des Stroms um 1 A (von 1 auf 2 A) zu einem Anstieg des Spannungsabfalls an der Verbindungsstelle um 0,08 V. Daher beträgt der Differenzwiderstand der Diode in diesem Strombereich 0,08 / 1 = 0,08 Ohm.

Durchschnittliche Verlustleistung einer Pd-Diode

Die durchschnittliche Verlustleistung der Diode ist die durchschnittliche Verlustleistung des Diodenkörpers über den Zeitraum, in dem Strom in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung durch ihn fließt. Dieser Wert hängt vom Design des Diodengehäuses ab und kann zwischen Hunderten von Milliwatt und mehreren zehn Watt variieren.

Bei der KD203A-Diode beträgt die durchschnittliche Verlustleistung des Gehäuses beispielsweise 20 W, diese Diode kann bei Bedarf sogar auf einem Kühlkörper installiert werden, um Wärme abzuleiten.