معرفی دیود قدرت

[am in 25,041]

ديودهاي قدرت دسته از ديودها هستند كه توان و ولتاژ كاري آنها بالا مي باشد .بسته به مشخصه های بازیابی و روشهای ساخت دیودهای قدرت را به سه گروه می توان تقسیم کرد:

 

دیود همه منظوره

 

دیودهای یکسوکننده همه منظوره زمان بازیابی معکوس نسبتا زیادی دارند که در حدود ۱μs است و در کاربردهای سرعت پایین بکار می روند که زمان بازیابی چندان اهمیت ندارد محدوده جریان این دیودها از کمتر از ۱ آمپر تا چند هزار آمپر و محدوده ولتاژ ۵۰ ولت تا حدود ۵۰ کیلو ولت می باشد . این دیودها معمولا به روس دیفیوژن ساخته می شوند . با این وجود یکسو کننده های آلیاژی که در منابع تغذیه دستگاههای جوشکاری بکار می روند از لحاظ هزینه به صرفه ترند و محدوده کاری آنها تا ۳۰۰ آمپر و ۱۰۰۰ ولت می رسد.

دیود بازیابی معکوس

 

دیودهای بازیابی سریع زمان بازیابی کوچک در حدود ۵μs دارند. این دیودها در مدارهای مبدل های dc به dc و dc به ac که سرعت بازیابی اغلب اهمیت بحرانی دارد بکار میروند. محدوده جریانی کارکرد این دیودها از کمتر از یک آمپر تا چند صد آمپر و محدوده ولتاژشان از ۵۰ ولت تا حدود ۳ کیلو ولت است.

برای محدوده بالای ۴۰۰ ولت دیودهای بازیابی سریع معمولا به روش دیفیوژن ساخته می شوند و زمان بازیابی بوسیله دیفیوژن طلا یا پلاتین کنترل می شود.برای مخدوده ولتاژ کمتر از ۴۰۰ ولت دیود های اپی تکسیال سرعت کلید زنی بیشتری نسبت به دیود های دیفیوژنی دارند. دیود های اپی تکسیال ژهنای بیس کمی دارند که باعث می شود زمان بازیابی کوچکی در حدود ۵۰ns داشته باشند .

دیود شاتکی

 

مشکل ذخیره بار در پیوند p-n در دیودهای شاتکی حذف با به حداقل رسیده است.این کار از طریق یک سد پتانسیل که میان یک فلز ویک نیمه هادی وصل می شودانجام می پذیرد. یک لایه فلزی روی یک لایه اپی تکسیال باریک از سیلیکون نوع n قرار داده می شود.سد پتانسیل رفتار یک پیوند p-n شبیه سازی می کند. عمل یکسو سازی فقط به حامل های اکثریت بستگی دارد و در نتیجه حامل های اقلیت اضافی برای ترکیب شدن وجود ندارند. اثر بازیابی منحصرا به خاطر ظرفیت خازنی خود پیوند نیمه هادی است.

[pesare irani 41,805]

انواع ديودهای قدرت

 

بسته به مشخصه های بازيابی و روشهای ساخت ديودهای قدرت را به سه گروه می توان تقسيم کرد.

 

۱-ديودهای استاندارد يا همه منظوره

 

۲-ديودهای بازيابی معکوس

 

۳-ديودهای شاتکی

 

ديودهای همه منظوره

 

ديودهای يکسوکننده همه منظوره زمان بازيابی معکوس نسبتا زيادی دارند که در حدود ۱μs است و در کاربردهای سرعت پايين بکار می روند که زمان بازيابی چندان اهميت ندارد محدوده جريان اين ديودها از کمتر از ۱ آمپر تا چند هزار آمپر و محدوده ولتاژ ۵۰ ولت تا حدود ۵۰ کيلو ولت می باشد . اين ديودها معمولا به روس ديفيوژن ساخته می شوند . با اين وجود يکسو کننده های آلياژی که در منابع تغذيه دستگاههای جوشکاری بکار می روند از لحاظ هزينه به صرفه ترند و محدوده کاری آنها تا ۳۰۰ آمپر و ۱۰۰۰ ولت می رسد.

 

 

ديودهای بازيابی معکوس

 

ديودهای بازيابی سريع زمان بازيابی کوچک در حدود ۵μs دارند. اين ديودها در مدارهای مبدل های dc به dc و dc به ac که سرعت بازيابی اغلب اهميت بحرانی دارد بکار ميروند. محدوده جريانی کارکرد اين ديودها از کمتر از يک آمپر تا چند صد آمپر و محدوده ولتاژشان از ۵۰ ولت تا حدود ۳ کيلو ولت است.

 

برای محدوده بالای ۴۰۰ ولت ديودهای بازيابی سريع معمولا به روش ديفيوژن ساخته می شوند و زمان بازيابی بوسيله ديفيوژن طلا يا پلاتين کنترل می شود.برای مخدوده ولتاژ کمتر از ۴۰۰ ولت ديود های اپی تکسيال سرعت کليد زنی بيشتری نسبت به ديود های ديفيوژنی دارند. ديود های اپی تکسيال ژهنای بيس کمی دارند که باعث می شود زمان بازيابی کوچکی در حدود ۵۰ns داشته باشند .

 

ديودهای شاتکی

 

مشکل ذخيره بار در پيوند p-n در ديودهای شاتکی حذف با به حداقل رسيده است.اين کار از طريق يک سد پتانسيل که ميان يک فلز ويک نيمه هادی وصل می شودانجام می پذيرد. يک لايه فلزی روی يک لايه اپی تکسيال باريک از سيليکون نوع n قرار داده می شود.سد پتانسيل رفتار يک پيوند p-n شبيه سازی می کند. عمل يکسو سازی فقط به حامل های اکثريت بستگی دارد و در نتيجه حامل های اقليت اضافی برای ترکيب شدن وجود ندارند. اثر بازيابی منحصرا به خاطر ظرفيت خازنی خود پيوند نيمه هادی است.