Меню

Диод с максимально допустимым прямым током

Выпрямительные диоды малой, средней и большой и мощности, справочник

Приведены электрические характеристики выпрямительных диодов отечественного производства. Рассмотрены выпрямительные диоды малой, средней и большой мощности. Справочник по отечественным полупроводниковым диодам.

Используемые в таблицах сокращения:

  • Uобр.макс. — максимально-допустимое постоянное обратное напряжение диода;
  • Uобр.и.макс. — максимально-допустимое импульсное обратное напряжение диода;
  • Iпр.макс. — максимальный средний прямой ток за период;
  • Iпр.и.макс. — максимальный импульсный прямой ток за период;
  • Iпрг. — ток перегрузки выпрямительного диода;
  • fмакс. — максимально-допустимая частота переключения диода;
  • fраб. — рабочая частота переключения диода;
  • Uпр при Iпр — постоянное прямое напряжения диода при токе Iпр;
  • Iобр. — постоянный обратный ток диода;
  • Тк.макс. — максимально-допустимая температура корпуса диода;
  • Тп.макс. — максимально-допустимая температура перехода диода.

Диоды малой мощности

Выпрямительные отечественные диоды малой мощности

Рис. 1. Выпрямительные отечественные диоды малой мощности.

В таблице приведены справочные данные по отечественными выпрямительным диодам малой мощности.

Диоды средней мощности

Выпрямительные отечественные диоды средней мощности

Рис. 2. Выпрямительные отечественные диоды средней мощности.

В таблице приведены справочные данные по отечественными выпрямительным диодам средней мощности.

Диоды большой мощности

Выпрямительные отечественные диоды большой мощности

Рис. 3. Выпрямительные отечественные диоды большой мощности.

В таблице приведены справочные данные по отечественными выпрямительным диодам большой мощности.

Справочник по диодам отечественного производства.

  • PCBWay — всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН.
  • Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет.
  • Проекты с открытым исходным кодом — доступ к тысячам открытых проектов в сообществе PCBWay!

  • Электронный сборник схем для радиолюбителей (300 схем)
  • УНЧ на чипах ВА535, ВА536, ВА5402, ВА5406, ВА5408 (4-7Вт)
  • Стерео УНЧ на AN7139 (AN7143, AN7149N, AN7178, НА1377, К1075УН1)
  • Параметры кварцевых резонаторов

Вообще-то, если верить журналу Радио за 1960 год, у диодов Д2 и Д9 верхние частоты исчисляются не кГц, а МГц, так что проверьте, пожалуйста, и исправьте.

Илья, благодарим за замечание. Сверили данные по справочникам, все верно — диоды Д2, Д9, Д10-Д14, Д101-Д106, Д223 являются высокочастотными, их граничные рабочие частоты исчисляются в МГц.
Табличные данные исправлены!

диоды малой мощности выпрямительные

часто используем такие.

Спасибо: всё подробно и доходчиво. Вот бы и по транзисторам так. Плюс отечественные аналоги отечественных и зарубежных устаревших и устаревающих транзисторов. Плюс замена германия кремнием (насколько помню из собственного опыта (лабораторная работа), напряжение приведения у них различается на плюс один вольт в пользу кремния). Осталось подставить марки используемых транзисторов. Спасибо.

Граничная частота стоит прочерк, что значит?

Евгению: в графе «Граничная частота» стоит прочерк, потому, что ее значение не нормировано.

В указанных характеристиках нет временных параметров. частотных

а почему в справочнике нет диода КД503А. Он же тоже существует.

Добавлены параметры диодов КД503А и КД503Б, которые применяются в качестве переключающих элементов в импульсных быстродействующих устройствах, также их часто можно встретить в самодельной связной радиоаппаратуре.

В моих справочниках частота 2Д204Б(В) и КД204Б(В) равна 50 кГц.

Алекс, в таблицах указано то же самое, только в Мегагерцах: 0,05 МГц = 50 кГц.

Здравствуйте. Помогите определить радиокомпонент. Стеклянный корпус. Гибкие выводы. Длинна 7мм. Диаметр 2,5мм. Прозванивается как диод. Где анод — жёлтое кольцо. Посредине белое. Ширина колец пр.- 0,8мм. С такой цветовой маркировкой не нашёл. Спасибо.

Источник



Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Максимально допустимый прямой ток

Максимально допустимый прямой ток ( / пр МАКС) — максимально допустимое значение постоянного или среднего прямого тока, при котором обеспечивается заданная надежность диода при длительной работе. [1]

Максимально допустимый прямой ток / пр макс — максимально допустимое значение постоянного или среднего прямого тока, при котором обеспечивается заданная надежность диода при длительной работе. [2]

Современные СИД имеют меньшее значение максимально допустимого прямого тока , чем транзистор. [3]

Прямое напряжение на германиевом диоде при максимально допустимом прямом токе приблизительно в два раза меньше, чем на кремниевом диоде. Это вызвано меньшей высотой потенциального барьера германиевого p — n — перехода является существенным, но, к сожалению, единственным преимуществом перед кремниевыми выпрямительными диодами. [5]

На рис. 3.48 показаны ВАХ кремниевого диода Шотки 2Д219, рассчитанного на максимально допустимый прямой ток 10 А. [6]

Поскольку в некоторых схемах стабилитроны могут работать на переменном токе, часто указывается максимально допустимый прямой ток через стабилитрон. [7]

На рис. 3.48 показаны В АХ кремниевого диода Шотки 2Д219, рассчитанного на максимально допустимый прямой ток 10 А. [8]

Читайте также:  Ток зарядки для nokia

Максимально допустимый прямой импульсный ток ( / ПР, и, МАКС) — максимально допустимый прямой ток через диод с оговоренной максимальной длительностью импульса, при котором обеспечивается заданная надежность диода при длительной работе. [9]

Напряжение на выходе прибора в открытом состоянии t / откр измеряют при протекании через ти-ристор максимально допустимого прямого тока . [11]

Допускается параллельное соединение диодов при условии, обеспечивающем исключение перегрузок любого параллельно подключенного диода по максимально допустимому прямому току . [12]

С максимально допустимый постоянный ток в открытом состоянии снижается линейно на 0 8 мА / С; максимально допустимый прямой ток управления снижается линейно на 0 3 мА / С; максимально допустимый импульсный импульсный ток снижается линейно на 5 мА / С; максимально допустимая средняя рассеиваемая мощность снижается линейно на 2 4 мВт / С. [13]

Параметры первых типов арсенид-галлиевых выпрямительных диодов, выпускаемых промышленностью, еще далеки от оптимально возможных Так, арсенид-галлиевые диоды типа АД112А рассчитаны на максимально допустимый прямой ток 300 мА при прямом напряжении не более 3 В. Прямое напряжение велико, что является недостатком вообще всех выпрямительных диодов, p — n — переходы которых сформированы в материале с большой шириной запрещенной зоны. Максимально допустимое обратное напряжение диодов этой марки — всего 50 В. Низкое значение пробивного напряжения и соответственно максимально допустимого обратного напряжения вызвано, вероятно, большой концентрацией дефектов в области р-я-перехода. [14]

Допускается последовательное ( без шунтирования) соединение диодов до напряжения 30 кВ, а также параллельное соединение при условии, обеспечивающим исключение перегрузок любого параллельно подключенного диода по максимально допустимому прямому току . [15]

Источник

Какие характеристики диодов действительно имеют смысл?

Несмотря на свою простоту, некоторые технические характеристики современных диодов могут вызвать вопросы у неопытных разработчиков. Дело в том, что некоторые модели диодов были созданы 30 — 50 лет назад. Тогда же для них создавалась и сопутствующая документация. По этой причине в отрасли все еще используют многие устаревшие характеристики и определения, даже если речь касается новых моделей диодов. Старая документация создавалась с прицелом на оптимизацию серийного производства и минимизацию брака. В ней не учитывалась стратегия нулевых дефектов. Очевидно, что разница между этими подходами значительна.

В этой статье мы обсудим наиболее важные параметры, которые должны учитывать разработчики при выборе диодов. Мы также объясним, каким образом производители тестируют диоды и определяют их характеристики. В свою очередь, эти знания помогут разработчикам правильно оценивать характеристики, приведенные в документации.

Мы обсудим наиболее важные предельно допустимые параметры, такие как импульсный ток и напряжение пробоя, а также связанные с ними характеристики, например, I2t и ΔVf. Мы также рассмотрим максимальную температуру перехода и другие технические характеристики, которые требуются для оценки допустимого нагрева в различных приложениях, включая факторы, влияющие на тепловое сопротивление, а также уменьшение допустимого тока при разогреве (дирейтинг).

В статье будут предложены способы оценки надежности компонентов, а также будут обсуждаться другие параметры, в частности, ток утечки и значения Cpk. В настоящей статье обсуждаются только стандартные кремниевые диоды и мостовые выпрямители. Аналогичный обзор параметров для диодов Шоттки будет выполнен в следующей статье.

Предельно допустимые характеристики

На самом деле у диодов есть только две предельно допустимых характеристики: максимальный импульсный ток Ifsm и напряжение пробоя Vrrm. Превышение допустимых токов и напряжений может привести к катастрофическому отказу компонента. Существует несколько механизмов пробоя диодов. Чтобы определить конкретный механизм пробоя, используют растровые электронные микроскопы (SEM). Катастрофические отказы можно воспроизвести при испытаниях.

Уровень напряжения пробоя диодов Vrrm в обязательном порядке проверяют на производстве. Более того, такая проверка выполняется неоднократно, чтобы гарантировать нулевой уровень брака. В результате, разработчики могут не сомневаться в этом параметре и использовать его в расчетах. С другой стороны, проблемы могут возникнуть из-за превышения Vrrm. Большинство стандартных диодов имеют много различных исполнений с рабочими напряжениями от 100 В до 1000 В, однако для производства каждого из них используют один и тот же тип кристалла (или два типа кристаллов). Дело в том, что при массовом производстве неизбежны отклонения. Это и объясняет различия в значениях напряжения пробоя.

Устройства, в которых диод сталкивается с превышением рейтинга напряжения Vrrm, могут без отказов отработать в лабораторных условиях и в прототипах. Однако при крупносерийном производстве подобных изделий поставщику вряд ли удастся обеспечить нулевой уровень отказов. Как правило, диоды не предназначены для работы в режиме лавинообразного пробоя (если об этом напрямую не сказано в документации).

Читайте также:  Чем больше сила тока тем больше сила ампера

Превышение Vrrm не рекомендуется, так как лавинный ток обычно происходит по поверхности кристалла, а не в его объеме. Разумеется, если производитель определяет стойкость диода к лавинному пробою, то это очень хорошо и является признаком надежности компонента. Однако к этому нужно относиться очень осторожно, так как условия испытаний, используемые производителем, могут существенно отличаться от параметров конкретной схемы. Очень часто в документации приводят параметры устойчивости диодов к одиночным выбросам напряжения, в то время как для реальных схем, как правило, характерны повторяющиеся импульсы перенапряжений.

Импульсный ток Ifsm не тестируется при серийном производстве, но гарантируется конструкцией самого диода. Длительность импульсов тока в большинстве AC/DC-преобразователей не превышает 1,5 мс. Переходное тепловое сопротивление является ключевым параметром, который определяет надежность работы диода. Устойчивость диода к импульсам тока длительностью 1,5 мс определяется размером кристалла и качеством его разварки. Качество разварки в свою очередь очень сильно зависит от качества паяных соединений и способности производителя минимизировать количество пустот в объеме припоя.

Обычно в документации приводят значения Ifsm для импульса 8,3 мс или синусоидальной волны 10 мс и резистивной нагрузки, что соответствует работе линейного источника питания 50/60 Гц. Очевидно, что эти условия испытаний были разработаны еще в прошлом веке и являются устаревшими, так как современные источники питания в большинстве своем оказываются импульсными и обычно работают с емкостной нагрузкой. Для них длительность пускового тока существенно меньше, чем 10 мс.

Некоторые разработчики стараются использовать значения I2t, которые обычно приводят в документации. Однако здесь также легко ошибиться. Величина прямого падения напряжения Vf не является постоянной даже для больших токов, кроме того формы сигналов различаются. По этой причине I2t позволяет выполнять только ориентировочные расчеты. Таким образом, разработчику в любом случае потребуется проверять свои расчеты на прототипах.

Большинство производителей диодов контролируют значение ΔVf в ходе заключительной программы испытании. В ходе таких испытаний измеряется прямое падение напряжения на диоде (Vf) до и после воздействия короткого импульса тока. Хорошо известно, что для диодов значение Vf имеет отрицательный температурный коэффициент. Таки образом, по изменению ΔVf можно судить о тепловом сопротивлении компонента и при необходимости отбраковывать диоды с плохим качеством разварки кристалла.

Для того чтобы свести к нулю число отказов, необходимо обратиться к производителю и обсудить с ним некоторые аспекты производственных процессов и дирейтинг тока с учетом особенностей вашего конкретного приложения.

Температура перехода

Максимально допустимая температура перехода для диода (Tj) необходима для определения рейтинга тока, а также используется при проведении испытаний надежности и при оценке долгосрочной надежности с использованием уравнения Аррениуса.

Диоды – это устройства с сильной температурной зависимостью. Наиболее важное уравнение, используемое для теплового анализа работы диода, имеет вид:

где Tj – температура перехода, Ta – температура окружающей среды, Pd – рассеиваемая мощность, а Rthj-a – это теплового сопротивление переход – окружающее пространство.

Если не учитывать ток утечки и потери на переключения, то мощность, рассеиваемую на диоде, можно рассчитать как Pd = If * Vf. Так как прямое падение на диоде является величиной практически постоянной, то ограничение мощности в первую очередь определяется рейтингом тока. Очевидно, что допустимый ток зависит от температуры кристалла, а значит и от эффективности отвода тепла от кристалла. Уменьшение предельного тока при разогреве называют «дирейтингом». К сожалению, очень часто из маркетинговых соображений график дирейтинга тока, искусственно «приукрашивается». Если выбрать низкое значение Rthj-a (иногда совсем нереальное) можно сдвинуть точку излома графика в сторону более высоких температур, тем самым сделать дирейтинг тока более привлекательным. В качестве примера мы взяли график снижения тока для 1N4007 (рис. 1).

 Зависимость максимального прямого тока от температуры (дирейтинг) для кремниевого диода общего назначения 1N4007

Рис. 1. Зависимость максимального прямого тока от температуры (дирейтинг) для кремниевого диода общего назначения 1N4007

Как уже было сказано выше, точка излома этой характеристики определяется тепловым сопротивлением кристалл-окружающая среда Rthj-a. Значение Rthj-a может быть выбрано производителем произвольно и очень часто занижается из маркетинговых соображений. Очевидно, что при различных показателях Rthj-a токовая нагрузка диода может изменяться в очень широких пределах. Такой неоднозначности можно избежать, если производитель будет строить график дирейтинга тока в зависимости от температуры корпуса Tc, а не от температуры окружающей среды Ta, и при этом, укажет конкретное значение Rthj-l.

Читайте также:  Что произойдет если увеличить силу тока

Однако, даже когда производитель указывает дирейтинг с учетом Tc, а не Ta, разработчики все равно должны быть осторожны (особенно в случае с SMD-компонентами). В большинстве устройств тепловое сопротивление состоит из двух частей: тепловое сопротивление переход-корпус (или переход-вывод) и тепловое сопротивление корпус-среда (вывод-среда). Если компонент не имеет внешнего теплоотвода, то основной вклад в общее тепловое сопротивление вносит сопротивление корпус-среда (до 75%). Очевидно, что в таких случаях дирейтинг с учетом Tc становится бессмысленным. Концепция бесконечного радиатора является чисто теоретической – она не может быть реализована на практике.

Производители могут использовать различные условия испытаний, что приводит к тому, что рейтинги тока, представленные в документации, оказываются не столь однозначными и способны вводить в заблуждение разработчиков. Другими словами указание рейтинга тока 2 А или 5 А может не имеет особого практического смысла. Более эффективным будет сравнение диодов по их Vf и по условиям испытаний. Большинство поставщиков включают типовые ВАХ в документацию. Вольт-амперные характеристики являются объективными – их нельзя подстроить по желанию маркетингового отдела. Они позволяют объективно сравнивать диоды.

Максимальная температура перехода также играет очень важную роль с точки зрения надежности. Обратите внимание, что производители диодов могут сами выбирать, как определять максимальную температуру кристалла и как проводить тестирование надежности. Но если компонент сертифицируется согласно требованиям AEC Q101, то условия испытаний становятся четко определенными. Высокотемпературное тестирование с обратным смещением (High-temperature reverse-bias, HTRB) особенно важно для определения надежности. Компоненты, соответствующие требованиям AEC Q101, в обязательном порядке проходят испытания для определения Tj и пробивного напряжения (DC/RMS). Если диод не сертифицирован согласно AEC Q101, то разработчику следует ознакомиться, каким образом производитель выполняет тест HTRB.

Важно понимать, что в документации приводится максимальная температура, однако использование компонента при более низкой температуре позволит снизить количество отказов. Чтобы объяснить эту закономерность, следует изучить факторы ускорения химической реакции в уравнении Аррениуса. Если вы разрабатываете электронику для автомобильной техники с номинальным бортовым напряжением 12 В, то вашими основными инструментами для оценки долгосрочной надежности и вероятности отказов станут модель Коффина-Менсона и испытания с термоциклированием. Однако в случае неавтомобильных приложений, таких как AC/DC- и DC/DC-преобразователи, следует использовать уравнение Аррениуса.

Производители обычно предоставляют значение интенсивности отказов FIT (failures in time) для температуры 55 °C с определенным уровнем достоверности, например, 60% или 90%. Значение FIT определяется как отношение количества отказов на один миллиард устройство-часов. Если разработчик учтет коэффициент ускорения AF, то он сможет определить, каким будет FIT в его устройстве. Коэффициент AF высчитывается для заданной температуры Tj, после чего умножается на значение FIT при 55 °C. В таблице 1 приведены коэффициенты ускорения, рассчитанные с энергией активации 0,7 эВ, которая является стандартной для кремниевых диодов.

Таблица 1. Коэффициенты ускорений для различных температур перехода

Источник

Технические характеристики выпрямительных диодов средней мощности.
Справочная информация о диодах с иллюстрациями и подробными характеристиками

Выпрямительные диоды предназначены для преобразования переменного тока в постоянный.
Обычно к быстродействию, ёмкости p-n перехода и стабильности параметров данного типа диодов специальных требований не предъявляется.
Частотный диапазон выпрямительных диодов невелик, предельная частота в большинстве случаев не превышает 20 кГц.
Среди выпрямительных диодов следует особо выделить диоды Шоттки, создаваемые на базе контакта металл-полупроводник и отличающиеся более высокой рабочей частотой (для 1 МГц и более), низким прямым падением напряжения (менее 0,6 В).

Мощность выпрямительных диодов определяется максимально допустимым прямым током.

В соответствии с этой характеристикой принята следующая классификация:
— Слаботочные выпрямительные диоды, они используются в цепях с током не более 0,3 А.
Такие устройства, как правило, выполнены в пластмассовом корпусе и имеют малый вес и небольшие габариты.
— Устройства, рассчитанные на среднюю мощность, могут работать с током в диапазоне 0,3-10 А.
Такие элементы, в большинстве своём, изготавливаются корпусе из металла и снабжены жёсткими выводами.
— Силовые полупроводниковые элементы, рассчитанные на прямой ток свыше 10 А.
Производятся такие устройства в металлокерамических или металлостеклянных корпусах штыревого или таблеточного типа.

Условные обозначения электрических параметров, характеризующих свойства
выпрямительных полупроводниковых диодов средней мощности:

Источник