Diodeclassificaties

Naast voorwaartse spanningsval (Vf) en piek inverse spanning (PIV), zijn er vele andere classificaties van diodes die belangrijk zijn voor het circuitontwerp en de selectie van componenten. Fabrikanten van halfgeleiders verstrekken gedetailleerde specificaties van hun producten (inclusief diodes) in publicaties die bekend staan ​​als datasheets .

Gegevensbladen

Datasheets voor een grote verscheidenheid aan halfgeleidercomponenten zijn te vinden in naslagwerken en op internet. Ik geef de voorkeur aan internet als bron voor componentspecificaties, omdat alle gegevens van de websites van fabrikanten up-to-date zijn.

Typische diodeparameters in een gegevensblad

Een typisch diodegegevensblad bevat cijfers voor de volgende parameters:

Maximale herhaalde sperspanning =VRRM, de maximale hoeveelheid spanning die de diode kan weerstaan ​​in omgekeerde voorspanning, in herhaalde pulsen. Idealiter zou dit getal oneindig zijn.

Maximale gelijkstroom sperspanning =VR of VDC, de maximale hoeveelheid spanning die de diode continu kan weerstaan ​​in omgekeerde voorspanning. Idealiter zou dit getal oneindig zijn.

Maximale voorwaartse spanning =VF, meestal gespecificeerd bij de nominale voorwaartse stroom van de diode. In het ideale geval zou dit cijfer nul zijn:de diode die geen enkele weerstand biedt tegen voorwaartse stroom. In werkelijkheid wordt de voorwaartse spanning beschreven door de "diodevergelijking".

Maximale (gemiddelde) voorwaartse stroom =IF(AV), de maximale gemiddelde hoeveelheid stroom die de diode kan geleiden in voorwaartse bias-modus. Dit is in wezen een thermische beperking:hoeveel warmte kan de PN-overgang aan, aangezien het dissipatievermogen gelijk is aan stroom (I) vermenigvuldigd met spanning (V of E) en de doorlaatspanning afhankelijk is van zowel de stroom- als de junctietemperatuur. Idealiter zou dit getal oneindig zijn.

Maximale (piek of piek) voorwaartse stroom =IFSM of if (surge), de maximale piekstroom die de diode kan geleiden in voorwaartse bias-modus. Nogmaals, deze classificatie wordt beperkt door de thermische capaciteit van de diodejunctie, en is gewoonlijk veel hoger dan de gemiddelde huidige classificatie wegens thermische traagheid (het feit dat het een eindige hoeveelheid tijd kost voordat de diode de maximale temperatuur bereikt voor een bepaalde stroom) . Idealiter zou dit getal oneindig zijn.

Maximale totale dissipatie =PD, de hoeveelheid vermogen (in watt) die de diode toelaat om te dissiperen, gegeven de dissipatie (P=IE) van de diodestroom vermenigvuldigd met de diodespanningsval, en ook de dissipatie (P=I2R) van de diodestroom in het kwadraat vermenigvuldigd met massaweerstand. Fundamenteel beperkt door de thermische capaciteit van de diode (vermogen om hoge temperaturen te verdragen).

Bedrijfsovergangstemperatuur =TJ, de maximaal toegestane temperatuur voor de PN-overgang van de diode, meestal uitgedrukt in graden Celsius (oC). Warmte is de "achilleshiel" van halfgeleiderapparaten:ze moeten koel worden gehouden om goed te functioneren en een lange levensduur te geven.

Opslagtemperatuurbereik =TSTG, het bereik van toegestane temperaturen voor het opslaan van een diode (niet-aangedreven). Soms gegeven in combinatie met bedrijfsjunctietemperatuur (TJ), omdat de maximale opslagtemperatuur en de maximale bedrijfstemperatuurwaarden vaak identiek zijn. Als er iets is, zal de maximale opslagtemperatuur echter hoger zijn dan de maximale bedrijfstemperatuur.

Thermische weerstand =R(Θ), het temperatuurverschil tussen junctie en buitenlucht (R(Θ)JA) of tussen junctie en leidingen (R(Θ)JL) voor een gegeven vermogensdissipatie. Uitgedrukt in eenheden van graden Celsius per watt (oC/W). Idealiter zou dit cijfer nul zijn, wat betekent dat het diodepakket een perfecte thermische geleider en radiator was, in staat om alle warmte-energie van de junctie naar de buitenlucht (of naar de leidingen) over te dragen zonder verschil in temperatuur over de dikte van de Diode pakket. Een hoge thermische weerstand betekent dat de diode een te hoge temperatuur zal opbouwen op de junctie (waar deze kritiek is), ondanks alle inspanningen om de buitenkant van de diode te koelen, en dus de maximale vermogensdissipatie zal beperken.

Maximale tegenstroom =IR, de hoeveelheid stroom door de diode in reverse-bias werking, met de maximale nominale inverse spanning (VDC). Soms aangeduid als lekstroom . In het ideale geval zou dit cijfer nul zijn, omdat een perfecte diode alle stroom zou blokkeren wanneer hij omgekeerd voorgespannen was. In werkelijkheid is het erg klein vergeleken met de maximale voorwaartse stroom.

Typische junctiecapaciteit =CJ, de typische hoeveelheid capaciteit die intrinsiek is aan de junctie, doordat het uitputtingsgebied fungeert als een diëlektricum dat de anode- en kathodeverbindingen scheidt. Dit is meestal een heel klein getal, gemeten in het bereik van picofarads (pF).

Omgekeerde hersteltijd =trr, de hoeveelheid tijd die een diode nodig heeft om "uit te schakelen" wanneer de spanning erover afwisselt van voorwaartse polariteit naar omgekeerde polariteit. Idealiter zou dit getal nul zijn:de diode stopt de geleiding onmiddellijk bij polariteitsomkering. Voor een typische gelijkrichterdiode ligt de hersteltijd in het bereik van tientallen microseconden; voor een "snel schakelende" diode kan het maar een paar nanoseconden zijn.

De meeste van deze parameters variëren met de temperatuur of andere bedrijfsomstandigheden, en dus kan een enkel cijfer een bepaalde classificatie niet volledig beschrijven. Daarom bieden fabrikanten grafieken van componentclassificaties die zijn uitgezet tegen andere variabelen (zoals temperatuur), zodat de circuitontwerper een beter idee heeft van waartoe het apparaat in staat is.

GERELATEERDE WERKBLAD:

• Werkblad Zenerdiodes