Как работает стабилитрон

Как проверить стабилитрон

Как же проверить стабилитрон? Да также как и диод! А как проверить диод, можно посмотреть в этой статье. Давайте же проверим наш стабилитрон. Ставим мультиметр на прозвонку и цепляемся красным щупом к аноду, а черным к катоду. Мультиметр должен показать падение напряжения прямого PN-перехода.

Меняем щупы местами и видим единичку. Это значит, что наш стабилитрон в полной боевой готовности.

Ну что же, настало время опытов.  В схемах стабилитрон включается последовательно с резистором:

где Uвх – входное напряжение, Uвых.ст.  – выходное стабилизированное напряжение

Если внимательно глянуть на схему, мы получили ни что иное, как Делитель напряжения.  Здесь все элементарно и просто:

Uвх=Uвых.стаб +Uрезистора

Или словами: входное напряжение равняется сумме напряжений на стабилитроне и на резисторе.

Эта схема называется параметрический стабилизатор на одном стабилитроне. Расчет этого стабилизатора выходит за рамки данной статьи, но кому интересно, в гугл ;-)

Итак, собираем схемку.  Мы взяли резистор номиналом в 1,5 Килоом и стабилитрон на напряжение стабилизации 5,1 Вольта. Слева цепляем Блок питания, а справа замеряем мультиметром полученное напряжение:

Теперь внимательно следим за показаниями мультиметра и блока питания:

Так, пока все понятно, еще добавляем напряжение… Опа на! Входное напряжение у нас 5,5 Вольт, а выходное 5,13 Вольт!  Так как напряжение стабилизации стабилитрона 5,1 Вольт, то как мы видим, он прекрасно стабилизирует.

Давайте еще добавим вольты. Входное напряжение 9 Вольт, а на стабилитроне  5,17 Вольт! Изумительно!

Еще добавляем… Входное напряжение 20 Вольт,  а на выходе как ни в чем не бывало 5,2 Вольта! 0,1 Вольт  – это ну очень маленькая погрешность, ей можно даже в некоторых случаях пренебречь.

Номинальное напряжение стабилизации

Первый параметр зенера, на который надо обратить внимание при выборе – напряжение стабилизации, определяемое точкой начала лавинного пробоя. С него начинают выбор прибора для использования в схеме

У разных экземпляров ординарных стабилитронов, даже одного типа, напряжение имеет разброс в районе нескольких процентов, у прецизионных разница ниже. Если номинальное напряжение неизвестно, его можно определить, собрав простую схему. Следует подготовить:

  • балластный резистор в 1…3 кОм;
  • регулируемый источник напряжения;
  • вольтметр (можно использовать тестер).

Надо поднимать напряжение источника питания с нуля, контролируя по вольтметру рост напряжения на стабилитроне. В какой-то момент он остановится, несмотря на дальнейшее увеличение входного напряжения. Это и есть фактическое напряжение стабилизации. Если регулируемого источника нет, можно использовать блок питания с постоянным выходным напряжением заведомо выше Uстабилизации. Схема и принцип измерения остаются теми же. Но есть риск выхода полупроводникового прибора из строя из-за превышения рабочего тока.

Стабилитроны применяются для работы с напряжениями от 2…3 В до 200 В. Для формирования стабильного напряжения ниже данного диапазона, используются другие приборы – стабисторы, работающие на прямом участке ВАХ.

Диапазон рабочих токов

Ток, при котором стабилитроны исполняют свою функцию, ограничен сверху и снизу. Снизу он ограничен началом линейного участка обратной ветви ВАХ. При меньших токах характеристика не обеспечивает режима неизменности напряжения.

Верхнее значение лимитировано максимальной мощностью рассеяния, на которую способен полупроводниковый прибор и зависит от его конструкции. Стабилитроны в металлическом корпусе рассчитаны на больший ток, но не надо забывать об использовании радиаторов. Без них наибольшая допустимая мощность рассеяния будет существенно меньше.

Дифференциальное сопротивление

Еще один параметр, определяющий работу стабилитрона – дифференциальное сопротивление Rст. Оно определяется как отношение изменения напряжения ΔU к вызвавшему его изменение тока ΔI. Эта величина имеет размерность сопротивления и измеряется в омах. Графически — это тангенс угла наклона рабочего участка характеристики. Очевидно, что чем меньше сопротивление, тем лучше качество стабилизации. У идеального (не существующего на практике) стабилитрона Rст равно нулю – любое приращение тока не вызовет никакого изменения напряжения, и участок ВАХ будет параллелен оси ординат.

Динистор DB 3

Данный элемент не получил широкого распространения в радиоэлектронике, но всё равно часто применяется в схемах устройств с автоматическим переключением, преобразователях сигналов и генераторов релаксационных колебаний.

Как работает прибор?

Для пояснения принципа работы динистора db 3 обозначим имеющиеся в нём p — n переходы как П1, П2 и П3 следуя по схеме от анода к катоду.

В случае прямого включения прибора к источнику питания, прямое смещение приходится на переходы П1 и П3, а П2, в свою очередь, начинает работать в обратном направлении. При таком режиме, db 3 считается закрытым. Падение напряжения происходит на П2 переход.

Ток в закрытом состоянии определяется током утечки, который имеет очень маленькие значения (сотые доли МкА). Медленное и плавное увеличение подаваемого напряжения, вплоть до максимального напряжения закрытого состояния (напряжения пробоя), не будет способствовать значительному изменению тока. Но при достижении этого напряжения, ток увеличивается скачком, а напряжение, наоборот – падает.

В таком режиме работы, прибор на схеме приобретает минимальные значения сопротивления (от сотых долей ом до единиц) и начинает считаться открытым. Для того чтобы закрыть прибор, то на нём нужно уменьшить напряжение. В схеме с обратным подключением, переходы П1 и П3 закрыты, П2 открыт.

Динистор db 3. Описание, характеристики и аналоги

Динистор db 3 – одна из популярнейших разновидностей неуправляемых тиристоров. Применяется чаще всего в преобразователях напряжения люминесцентных лам и трансформаторов. Принцип работы данного прибора такой же, как и у всех неуправляемых тиристоров, отличия лишь в параметрах.

  • Напряжение открытого динистора – 5В
  • Максимальный ток открытого динистора – 0.3А
  • Импульсный ток в открытом состоянии – 2А
  • Максимальное напряжение закрытого прибора – 32В
  • Ток в закрытом приборе – 10А

Динистор db 3 может работать при температурах от -40 до 70 градусов Цельсия.

Проверка db 3

Выход из строя такого прибора– редкое событие, но, тем не менее оно всё-таки может случиться. Поэтому проверка динистора db 3 – важный вопрос для радиолюбителей и ремонтников радиоаппаратуры.

К сожалению, из-за технических особенностей данного элемента, проверить его обычным мультиметром не получится. Единственное действие, которое можно реализовать с помощью тестера – это прозвонка. Но подобная проверка не даст нам точных ответов на вопросы о работоспособности элемента.

Однако это совсем не означает, что проверить прибор невозможно или просто тяжело. Для действительно информативной проверки о состоянии этого элемента, нам необходимо собрать простенькую схему, состоящую из резистора, светодиода и самого динистора. Подключаем элементы последовательно в следующем порядке – анод динистора к блоку питания, катод к резистору, резистор к аноду светодиода. В качестве источника питания необходимо использовать регулируемый блок с возможностью поднятия напряжения до 40 вольт.

Процесс проверки по данной схеме заключается в постепенном увеличении напряжения на источнике с целью загорания светодиода. В случае рабочего элемента, светодиод загорится при напряжении пробоя и открытии динистора. Проведя операцию в обратном порядке, то есть уменьшая напряжение, мы должны увидеть, как светодиод погаснет.

При подобной проверке рекомендуется замерять напряжение, при котором загорается светодиод. То есть, напряжение пробоя, которое понадобится для дальнейшей работы с прибором.

Помимо данной схемы, существует способ проверки с помощью осциллографа.

Схема проверки будет состоять из резистора, конденсатора и динистора, включение которого будет параллельным конденсатору. Подключаем питание 70 вольт. Резистор – 100кОм. Схема работает следующим образом – конденсатор заряжается до напряжения пробоя и резко разряжается через db3. После процесс повторяется. На экране осциллографа мы обнаружим релаксационные колебания в виде линий.

Аналоги db 3

Несмотря на редкость выхода прибора из строя, иногда это происходит и необходимо искать замену. В качестве аналогов, на которые можно заменить наш прибор, предлагаются следующие виды динисторов:

Как мы видим, аналогов прибора очень мало, но его можно заменить некоторыми полевыми транзисторами, по особым схемам включения, например, STB120NF10T4.

Принципы действия

Защитный диод обладает специфической ВА характеристикой, отличающейся нелинейностью. При условии, что размер амплитуды импульса окажется больше допустимого, то это повлечёт за собой так называемый «лавинный пробой». Иными словами, размер амплитуды будет нормирован, а все излишки будут выведены из сети через защитный диод.

Рис 1 Защитный диод- принцип работы полупроводника

Принцип работы TVS-диода предполагает, что до момента возникновения опасности диодный предохранитель никоим образом не оказывает влияние на сам прибор и его функциональные свойства. Таким образом, необходимо отметить, что выявляется ещё одно название для защитного диода — лавинный диод.

Существует два типа ограничительных стабилитронов:

Симметричные.

Защитный диод, двунаправленный приспособленный для работы в сетях с переменным током.

Несимметричные.

Применимы только для сетей с постоянным током, поскольку имеют однонаправленный рабочий режим. Способ подключения несимметричного защитного диода не соответствует стандартному. Его анод соединяется с минусовой шиной, а катод — с плюсовой. Положение получается условно перевёрнутым.

Кодировка защитных диодов, относящихся к симметричным, включает в себя литеры «С» или «СА«. У несимметричных диодных предохранителей имеется цветная маркировка в виде полосы на стороне катодного вывода.

Корпус каждого защитного диода также снабжён маркировочным кодом, в сжатом виде отображающим все значимые параметры.

Если входной уровень напряжения у диода увеличится, то стабилитрон в течение очень краткого временного отрезка уменьшит показатель внутреннего сопротивления. Сила тока в этот момент, напротив, возрастёт, а предохранитель перегорит. Поскольку действует защитный диод практически моментально, целостность основной схемы не нарушается. На деле, быстрая реакция на переизбыток напряжения является самым главным достоинством TVS-диода.

Терминология и классификация

В русскоязычной литературе понятие «стабилитрон» без уточняющего «полупроводниковый» применяется именно к полупроводниковым стабилитронам. Уточнение необходимо, если нужно противопоставить стабилитроны полупроводниковые устаревшим газонаполненным стабилитронам тлеющего и коронного разряда. Катодом стабилитрона обозначается вывод, в который втекает обратный ток (n-область обратно-смещённого p-n-перехода), анодом — вывод, из которого ток пробоя вытекает (p-область p-n-перехода). Двуханодные (двусторонние) стабилитроны состоят из двух стабилитронов, включённых последовательно во встречных направлениях, «катод к катоду» или «анод к аноду», что с точки зрения пользователя равнозначно.

Полупроводниковые стабилитроны вошли в промышленную практику во второй половине 1950-х годов. В прошлом в номенклатуре стабилитронов выделялись функциональные группы, впоследствии потерявшие своё значение, а современные полупроводниковые стабилитроны классифицируются по функциональному назначению на:

  • Дискретные стабилитроны общего назначения — силовые и малой мощности. В СССР стабилитроны классифицировались по рассеиваемой мощности на четыре группы: 0—0,3 Вт, 0,3—5 Вт, 5—10 Вт и свыше 10 Вт;
  • Прецизионные стабилитроны, в том числе термокомпенсированные стабилитроны и стабилитроны со скрытой структурой;
  • Подавители импульсных помех («ограничительные диоды», «супрессоры», «TVS-диоды»).

Название «зенеровский диод» (калька с английского zener diode, по имени первооткрывателя туннельного пробоя Кларенса Зенера), согласно ГОСТ 15133—77 «Приборы полупроводниковые. Термины и определения», в технической литературе не допустимо. В англоязычной литературе словом stabilitron или stabilotron называют стабилотрон — не получивший широкого распространения тип вакуумной генераторной лампы СВЧ-диапазона , а понятие zener или zener diode («зенеровский диод») применяется к стабилитронам всех типов независимо от того, какой механизм пробоя (зенеровский или лавинный) преобладает в конкретном приборе. Английское avalanche diode («лавинный диод») применяется к любым диодам лавинного пробоя, тогда как в русскоязычной литературе лавинный диод, или «ограничительный диод» по ГОСТ 15133—77  — узко определённый подкласс стабилитрона с лавинным механизмом пробоя, предназначенный для защиты электроаппаратуры от перенапряжений. Ограничительные диоды рассчитаны не на непрерывное пропускание относительно малых токов, а на краткосрочное пропускание импульсов тока силой в десятки и сотни А. Так называемые «низковольтные лавинные диоды» (англ. low voltage avalanche, LVA), напротив, предназначены для работы в непрерывном режиме. Это маломощные стабилитроны с необычно низким дифференциальным сопротивлением; в промышленной практике различие между ними и «обычными» стабилитронами стёрлось.

Некоторые «прецизионные стабилитроны» несут обозначения, характерные для дискретных приборов, но в действительности являются сложными интегральными схемами. Внутренними источниками опорного напряжения таких микросхем могут служить и стабилитроны, и бандгапы. Например, двухвыводной «прецизионный стабилитрон» 2С120 (аналог AD589) — это бандгап Брокау. На структурной схеме микросхемы TL431 изображён стабилитрон, но в действительности TL431 — это бандгап Видлара.

Не являются стабилитронами лавинно-пролётные диоды, туннельные диоды и стабисторы. Стабисторы — это маломощные диоды, предназначенные для работы на прямом токе в стабилизаторах напряжения и как датчики температуры. Характеристики стабисторов в обратном включении не нормировались, а подача на стабистор обратного смещения допускалась только «при переходных процессах включения и выключения аппаратуры». Обращённые диоды в различных источниках определяются и как подкласс стабилитронов, и как подкласс туннельных диодов. Концентрация легирующих примесей в этих диодах настолько велика, что туннельный пробой возникает при нулевом обратном напряжении. Из-за особых физических свойств и узкой области применения они обычно рассматриваются отдельно от стабилитронов и обозначаются на схемах особым, отличным от стабилитронов, символом.

Разрешенные диапазоны для радиовещания в России (на 2021 г.)

Для человека, собирающегося приобретать рацию, не станет открытием, что современная радиоаппаратура работает на определенных частотных диапазонах. В процессе эволюции средств связи человек осваивал всё новые радиочастоты, забираясь «выше» или «ниже» по диапазону, а заодно «уплотняясь» в уже используемых. На заре радиолюбительской связи, когда не было большого количества электронных приборов, перед пользователем не стояло проблемы перегруженности эфира и засилья электромагнитных наводок и помех. Со временем сфера радиосвязи потребовала чёткого регулирования — во избежание злоупотребления эфиром, радиохулиганства и просто исходя из вопросов удобства всех участников процесса вещания. Представьте, что может произойти, если эфир служебных машин скорой помощи будет «забит» любительской трансляцией чьих-то домашних музыкальных записей, или диспетчеры аэропорта пропустят сообщение пилота из-за помех на канале от мощной аппаратуры сидящего в зале ожидания пассажира. Следует отметить, что на сегодняшний день используемые в России частоты можно разделить на гражданские, радиолюбительские и служебные. В рамках этой статьи рассмотрим первые две. Получить доступ на служебные частоты можно с любой рации, поддерживающей данные диапазоны, но работа на этих частотах без разрешения будет считаться незаконной с точки зрения законодательства, и просто опасной и вредоносной — с точки зрения обычного человеческого здравомыслия.

Для гражданской связи сегодня официально доступны три диапазона частот:

  • CB (27МГц);
  • LPD433 (частоты 433.075 — 434.775 Мгц с шагом 25КГц);
  • PMR446 (446,000—446,200 МГц с шагом 12,5 кГц).

При условии соблюдения требований по максимально допустимой мощности передатчика на этих диапазонах можно общаться свободно, без необходимости совершения каких-либо регистрационных действий. По требованиям законодательства в диапазоне CB максимальная мощность передатчика не может составлять более 10Вт, в диапазоне LPD433 не более 0.01Вт, а в диапазоне PMR446 не более 0.5Вт.

Для радиолюбительской связи отведены области в двух популярных диапазонах 144 — 146 МГц (область в диапазоне VHF) и 430-440 МГц (в диапазоне UHF). Выходить в эфир на этих диапазонах можно лишь при условии получения позывного и лишь с зарегистрированной в Роскомнадзоре аппаратуры (подробнее про регистрацию раций здесь). При этом вещать на диапазоне 430-433 МГц можно, получив 3 и более высокую категорию радиолюбителя. Также имеются ограничения на мощность передатчика, которые зависят от категории пользователя. Для 4 категории допустимая максимальная мощность передатчика — 5 Вт, для 3 категории и выше — не более 10 Вт. В области 430-433МГц для всех категорий радиолюбителей существует ограничение в 5 Вт.

Есть лишь одно исключение, когда вы можете воспользоваться любой частотой и мощностью, с аппаратуры, оказавшейся в вашем распоряжении — подача сигнала бедствия. Надеемся, вам никогда не придётся воспользоваться этим исключением, но всё-таки будет полезно знать, что лучше всего использовать для подачи такого сигнала международные частоты бедствия — 27.065 МГц (в диапазоне CB), 446.09375 МГц (PMR), 145.500 МГц (VHF).

Технические характеристики

Технические параметры 1n4007 позволяют говорить о нём как о специализированном выпрямительном диоде, разработанном для сетей высокого переменного напряжения с рабочей частотой до 60 Гц. Предельно допустимые эксплуатационные значения у устройства приводятся в даташит с учётом этой особенности.

Предельные параметры

Рассмотрим основные предельно допустимые характеристики для 1n4007:

  • пиковое обратное импульсное напряжение (VRRM) — до 1000 В;
  • максимальный прямой выпрямленный ток (IO) — до 1 А;
  • диапазон рабочих температур (TJ) от — 65 до + 175ОС.

Стоит учесть, что ток в цепи ёмкостной нагрузки должен быть на 20% ниже, чем для индуктивной и резистивной. Это одно из свойств рассматриваемого устройства, задающее режим его работы.

Электрические параметры

Диод 1n4007 характеризуется высокой перегрузочной способностью и низким падением напряжение на переходе (VF) — до 1,1 В (при IO до 1А). Так, максимальный мгновенный импульсный ток (IFSM), при длительности 8.3 сек., может достигать 30 А.

Типовая электрическая ёмкость перехода (CT) не превышает 15 пФ. Её значение определяется при частоте 1 МГц и постоянном напряжении 4 В. В теории такая скорость работы для выпрямительных диодов неприемлема, поэтому их использование в высокочастотных цепях не регламентировано.

Ток утечки не превышает 5 мкА. Но с ростом окружающей температуры (ТА), особенно при более +75 ОС, он может увеличивается до 50 мкА. Вместе с этим ухудшаются и все заявленные производителями показатели. Поэтому, для достижения эффективной работы необходимо соблюдать стандартный 30% запас по параметрам. Также желательно организовывать охлаждение, например с помощью специального токонепроводящего термокомпаунда.

Монтаж 1N-4007

Диод 1n5819: характеристики

Деталь устанавливается на плату точно так же, как и любые другие двухвыводные элементы. Алгоритм действий следующий:

  1. С помощью специальных игл и паяльника прочищаются от старого припоя монтажные отверстия для детали. Ещё удобнее применять оловоотсос.
  2. Выводы диода вставляются в отверстия согласно полярности. Она указана как на плате, так и на самой детали.
  3. Диод вплотную прижимается к плате. С другой её стороны выводы загибаются. Это необходимо, чтобы зафиксировать деталь перед пайкой.
  4. Выводы припаиваются к контактным площадкам. Лишние отрезки укорачиваются до минимальной длины.

Замена

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

Отечественные аналоги 1n4007

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

Если разлагающийся конденсатор прорывается, это может, по моему опыту, также привести к разрушению диодов в виде короткого замыкания, что может привести к дальнейшему разрушению. Впоследствии четыре развязывающих конденсатора были установлены параллельно диодам. Конечно, неплохой зрелище, но все же в безопасности. При следующем удалении шасси провода конденсаторов укорачиваются и переустанавливаются.

Вся процедура проходила с открытого дна. Шасси не нужно было удалять. Радио вверх дном на верстаке. Измерение последовательного резистора: значение последовательного резистора зависит от устройства. Без предшественника положительный полюс выпрямителя имел напряжение 290 вольт. Вы должны поэкспериментировать с определением чего-то. Для безопасности каждый из резисторов может выдерживать максимальную потерю мощности 8 Вт. Кстати, анодное напряжение при включении питания возрастает до напряжения без нагрузки 342 вольт, потому что холодные трубки все еще не могут тянуть ток анода.

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

Это напряжение должно быть поглощено просеиванием и сглаживанием электролитических конденсаторов. Выборочный выпрямитель в металлической кружке. Также есть много интересной справочной информации для чтения. Часто требуется снижение скорости в определенных точках.

Расскажем пошаговый алгоритм тестирования

При спуске локомотивы должны быть снабжены меньшим напряжением, чем при движении в гору. Медленный останов перед медленным вождением сигнала. . При высоком сопротивлении нагрузки в источнике тягового тока скорость снижается. С сопротивлением в линии электропитания скорость может быть легко уменьшена. Падение напряжения на резисторе больше не доступно для локомотива, так что он замедляется. Однако следует отметить, что снижение напряжения зависит от потребляемой мощности локомотива.

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

Зарубежные аналоги

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

Маркировка диода in4007

В качестве резисторов должны использоваться резисторы с высокой нагрузкой. Типичные значения находятся в диапазоне от 5 до 10 Ом и грузоподъемности 10 Вт. С помощью поворотного переключателя можно уменьшить изменение напряжения. В положении 6 не происходит снижения. Проблему токовой зависимости снижения напряжения можно избежать с помощью диодов. На каждом диоде около 0, 7 вольт отбрасываются в прямом направлении. Таким образом, падение напряжения может быть установлено достаточно точно по количеству последовательно соединенных диодов.

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

TVS-диоды TRANSZORB серии 1.5KE6.8–1.5KE440CA (1N6267–1N6303A)

Диоды серии 1,5КЕ6,8–1,5КЕ440СА выпускаются в симметричном и несимметричном исполнении. В обозначении симметричного диода добавляется суффикс С или СА. Например, 1,5КЕ6,8С, 1,5КЕ440СА. Серия 1N6267– 1N6303A выпускается только в несимметричном исполнении.

Габаритный чертеж Условные обозначения диодов
<img class=»wp-image-126763 size-full» src=»https://kit-e.ru/wp-content/uploads/st32_6.gif» alt=»Зависимость Pppm от td для серий дискретных TVS-диодов серии 1.5KE6.8-1.5KE440CA (1N6267-1N6303A)» title=»» width=»387″ height=»306″>
Рис. 6. Зависимость Pppm от td для серий дискретных TVS-диодов серии 1.5KE6.8-1.5KE440CA (1N6267-1N6303A)
<img class=»wp-image-126765 size-full» src=»https://kit-e.ru/wp-content/uploads/21-6.gif» alt=»Зависимость Pppm или Ipp от Т для серий дискретных TVS-диодов серии 1.5KE6.8 — 1.5KE440CA (1N6267 — 1N6303A)» title=»» width=»350″ height=»351″>
Рис. 7. Зависимость Pppm или Ipp от Т для серий дискретных TVS-диодов серии 1.5KE6.8 — 1.5KE440CA (1N6267 — 1N6303A)
<img class=»wp-image-126767 size-full» src=»https://kit-e.ru/wp-content/uploads/19-7.gif» alt=»Зависимость С от V(BR) для серий дискретных TVS-диодов серии 1.5KE6.8 — 1.5KE440CA (1N6267 — 1N6303A)» title=»» width=»350″ height=»268″>
Рис. 8. Зависимость С от V(BR) для серий дискретных TVS-диодов серии 1.5KE6.8 — 1.5KE440CA (1N6267 — 1N6303A)

Диоды Шоттки в блоках питания

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

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

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

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

Устройства диода.

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

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Семинар по технике
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: