Güç Diyotu Nedir - Yapısı, Türleri ve Uygulamaları

Diyot basittir yarı iletken cihaz iki katman, iki terminal ve tek bir bağlantı içerir. Normal diyotların birleşimi p-tipi ve n-tipi gibi yarı iletkenler aracılığıyla oluşturulabilir. P-tipindeki terminal anot olarak bilinirken, n-tipindeki terminal katot olarak bilinir. Farklı var diyot çeşitleri piyasada mevcuttur. Her türün kendi uygulaması vardır. Bu makale güç diyotuna genel bir bakışı tartışmaktadır. İdeal olarak, bir diyotun geri kazanım süresi olmamalıdır. Ancak, bu tür bir diyotun ağırbaşlı maliyeti değişebilir. Çeşitli uygulamalarda, ters geri kazanım süresi etkisi önemli değildir, bu nedenle düşük maliyetli diyotlar da kullanılabilir.

Güç Diyotu nedir?

Tanım: KİME diyot anot ve katot gibi iki terminale ve P & N gibi iki katmana sahip olan güç elektroniği devreler güç diyotu olarak bilinir. Bu diyot, hem yapıda hem de operasyonda daha karmaşıktır çünkü düşük güçlü cihaz, onları yüksek güçlü uygulamalarda uygun hale getirmek için değiştirmek zorundadır.

güç diyotu

İktidarda elektronik devreler , bu diyot önemli bir rol oynar. Konvertör devrelerinde, voltaj regülasyon devrelerinde redresör olarak kullanılabilir, geri dönüş / serbest dönen diyot , ters voltaj koruması vb.

Bu diyotlar, yapısındaki küçük bir uyumsuzluk dışında sinyal diyotlarıyla ilgilidir. Hem P-tabakası hem de N-tabakası için sinyal diyotundaki katkı seviyesi aynıdır, oysa güç diyotlarında bağlantı, yoğun bir şekilde katkılı P + tabakası ve hafif katkılı N- tabakası arasında oluşturulabilir.

İnşaat

Bu diyotun yapısı P + katmanı, n– katmanı ve n + katmanı gibi üç katman içerir. Burada en üst katman P + katmanıdır, yoğun şekilde katkılıdır. Orta tabaka n tabakalıdır, hafif katkılıdır ve son tabaka n + tabakadır ve yoğun şekilde katkılıdır.

güç diyot yapımı

Burada p + tabakası bir anot görevi görür, bu tabakanın kalınlığı 10 μm ve doping seviyesi 10'dur.¹⁹santimetre^-3.

N + katmanı bir katot görevi görür, bu katmanın kalınlığı 250-300 μm ve doping seviyesi 10'dur.¹⁹santimetre^-3.

N-katman bir orta katman / sürüklenme katmanı görevi görür, bu katmanın kalınlığı esas olarak şunlara bağlıdır. arıza gerilimi & doping seviyesi 10¹⁴santimetre^-3. Bu katman genişliği arttığında, kırılma gerilimi artacaktır.

Güç Diyotunun Çalışma Prensibi

Bu diyotun çalışma prensibi normale benzer PN bağlantı diyot . Anot terminalinin voltajı, katot terminalinin voltajından yüksek olduğunda, diyot iletir. Bu diyottaki iletme voltaj düşüşü aralığı çok küçüktür, yaklaşık 0,5V - 1,2V. Bu modda, diyot ileri bir özellik olarak çalışır.

Katodun voltajı anot voltajından yüksekse, diyot engelleme modu olarak işlev görür. Bu modda diyot, ters karakteristik gibi çalışır.

Güç Diyot Türleri

Bu diyotların sınıflandırılması, ters geri kazanım süresi, üretim süreci ve ters önyargı durumunda tükenme bölgesi penetrasyonuna dayalı olarak yapılabilir.

Ters geri kazanım süresine bağlı olarak güç diyotları ve üretim süreci gibi üç tipte sınıflandırılır.

• Genel Amaçlı Diyotlar
• Hızlı Kurtarma Diyotları
• Schottky Diyotları

Genel Amaçlı Diyotlar

Bu diyotlar, 25μs civarında büyük bir ters geri kazanım süresine sahiptir, bu nedenle düşük frekanslarda (1 kHz'e kadar) ve düşük hızlı işlemlerde (1- kHz'e kadar) uygulanabilir.

Hızlı Kurtarma Diyotları

Bu diyotlar, yüksek hızlı anahtarlama uygulamalarında kullanılan 5μs'den daha kısa çok küçük ters toparlanma süreleri nedeniyle hızlı iyileşme hareketine sahiptir.

Schottky Diyotları

Lütfen daha fazla bilgi edinmek için bu bağlantıya bakın Schottky diyotları

Tükenme bölgesinin penetrasyonuna bağlı olarak güç diyotları ters çevrilmiş önyargılı durum gibi iki tipte sınıflandırılır.

• Diyotları Delin
• Diyotlarla Delinmeyen

Diyotları Delin

Kırılmada tükenme bölgesinin genişliğinin n + katmanına girdiği diyot, delme diyot olarak bilinir.

Diyotlarla Delinmeyen

Bozulma sırasında bir tükenme bölgesinin genişliğinin bitişik n + katmana geçmediği bir diyot genellikle delinmeyen diyotlar olarak adlandırılır.

Bu modda, sürüklenme bölgesinin genişliği, tükenme bölgesinin en yüksek genişliğinden fazladır, bu nedenle tükenme bölgesi bitişik n + katmanına giremez.

Nasıl Seçilir?

Güç diyotunun seçimi, IF (ileri akım) ve VRRM (ters tepe) voltajına göre yapılabilir.

Bu diyotlar kullanılarak korunur snubber devreleri aşırı gerilimin sivri uçlarından. Bu, tersine kurtarma işlemi yapılırken ortaya çıkabilir. Güç diyotu için kullanılan bir söndürücü devresi temel olarak şunları içerir: bir direnç & diyotla paralel bağlanan bir kapasitör.

V-I Karakteristikleri

Bir güç diyotunun V-I özellikleri aşağıda gösterilmiştir. İleri voltaj arttığında, ileri akım doğrusal olarak artacaktır.

Ters öngerilim durumunda son derece az miktarda akım kaçağı tedarik edilecektir. Bu akım, uygulanan ters voltajdan bağımsızdır.

Kaçak akım esas olarak diyottaki azınlık yük taşıyıcıları nedeniyle beslenir. Ters voltaj ters kırılma voltajını aldığında, bir çığın bozulması meydana gelecektir. Ters arıza ortaya çıktığında, ters akım da ters voltajda daha az artışla önemli ölçüde yükseltilecektir. Ters akım, harici bir devre tarafından kontrol edilebilir.

Güç Diyotunun Avantaj ve Dezavantajları

Güç diyotunun avantajları ve dezavantajları aşağıdakileri içerir.

• Bu diyotun PN-bağlantı bölgesi büyüktür ve çok büyük akım sağlayabilir, ancak bu bağlantının kapasitesi de büyük olabilir, bu daha düşük bir frekansta çalışır ve genellikle sadece düzeltme için kullanılır.
• AC'yi yüksek akımda ve yüksek voltajda çözecektir.
• Ana dezavantaj, boyutudur ve muhtemelen bir soğutucu yüksek akım iletirken.
• Çevrede bulunan metal çerçevelerin montajı ve yalıtımı için özel donanıma ihtiyaç duyar.

Başvurular

Güç diyotunun uygulamaları aşağıdakileri içerir.

• Bu diyot, kontrolsüz güç düzeltmesi sağlar
• DC gibi farklı uygulamalarda kullanılır güç kaynakları bataryayı, inverterleri ve AC'yi şarj etmek için doğrultucular .
• Bunlar, voltaj ve yüksek akım gibi özelliklerinden dolayı sönümleyici ağlar ve serbest dönen diyotlar gibi kullanılır.
• Bu diyotlar geri besleme, serbest devinimli diyotlar ve yüksek voltaj doğrultucu olarak kullanılır.
• Ters arıza durumunda, bu diyotun akımı ve voltajı çok büyük olduğunda, güç kaybı yüksek olabilir, böylece cihaz tahrip olabilir.

SSS

1). Bir güç diyotunun işlevi nedir?

AC'yi DC'ye çevirmek için kullanılan bir tür kristal yarı iletkendir ve bu işleme düzeltme denir.

2). Güç diyotunun uygulamaları nelerdir?

Bu diyotlar, yüksek voltajların ve daha büyük akımların söz konusu olduğu yerlerde kullanılır.

3). Güç diyotları türleri nelerdir?

Hızlı kurtarma, Schottky ve genel amaçlı diyotlardır.

4). Güç ve normal diyot arasındaki fark nedir?

Güç diyotu, yüksek akım ve voltajın inverter gibi kullanıldığı yerlerde uygulanabilirken, normal diyot küçük sinyal uygulamaları için geçerlidir.

Böylece, bu tamamen güç diyotuna genel bakış güç elektroniği devrelerinde önemli bir rol oynar. Bu diyotlar dönüştürücü devrelerde geri dönüş diyotu, voltaj regülasyon devreleri, serbest devinimli diyot veya ters voltajın korunması vb. Olarak kullanılır. İşte size bir soru, güç diyotunun dezavantajları nelerdir?