2. Суть диода, конструкция
Основу мощного силового диода составляет пластина монокристалла
кремния, в которой сформирован p-n-переход, обладающий односторонней электропроводимостью. Для защиты хрупкой пластины от тепловых и механических напряжений, её припаивают серебряным припоем с обеих сторон к дискам из вольфрама или молибдена толщиной до 3 мм, которые выполняют роль термокомпенсаторов.
Выпрямительный элемент диода монтируется в герметичном корпусе штыревой или таблеточной конструкции.
3. Таблица основных параметров
Основными параметрами выпрямительных диодов являются: - максимально допустимый средний прямой ток IF(AV) - максимально допустимое обратное напряжение URRM - максимально допустимая частота fmax
Диоды штыревые малогабаритные Диоды штыревые с гибким выводом
Диоды таблеточные
4. Что такое класс диода
Номинальное напряжение принято обозначать как класс диода.
Класс диода = URRM / 100
Класс диода – это значение повторяющегося импульсного обратного напряжения URRM, делённое на 100. Например, 12 класс диода обозначает напряжение 1200В.
5. Полярность диода (где анод, где катод), обратная полярность
Полярность диода (цоколевка) определяется по значку на корпусе:
При прямой полярности в штыревых диодах резьбовое основание – это анод, жесткий / гибкий вывод – это катод. При обратной полярности – наоборот, при этом обратная полярность обозначается символом "х" икс в маркировке.
6. Расшифровка обозначений маркировки
ГОСТ 20859-79 устанавливает унифицированное обозначение силовых полупроводников из следующих элементов.
Первый элемент – буква, обозначающая вид полупроводникового прибора:
Д – диод выпрямительный.
Второй элемент – буква, определяющая функциональное назначение (свойства) прибора:
Л – лавинный диод;
Ч – быстровосстанавливающийся диод (время обратного восстановления < 5 мкс).
Третий элемент – номер модификации конструкции (цифра от 1 до 9).
Четвертый элемент – кодировка размера под ключ (для штыревых диодов) или кодировка диаметра корпуса (для таблеточных диодов):
Пятый элемент – конструктивное исполнение корпуса:
1 – штыревой с гибким выводом;
2 – штыревой с жестким выводом;
3 – таблеточный;
4 – под запрессовку;
5 – фланцевый.
Шестой элемент – максимально допустимый средний прямой тока IF(AV) в амперах.
Символ "х" – обозначает диод с обратной полярностью.
Седьмой элемент – класс по напряжению (URRM / 100).
Восьмой элемент – климатическое исполнение (У, УХЛ, Т) и категория размещения (2) по ГОСТ 15150-69.
Также в маркировке указывается символ полярности, месяц и год изготовления, знак предприятия-изготовителя.
Пример условного обозначения:
ДЛ161-200-12 УХЛ2 – диод лавинный первой модификации, размер шестигранника под ключ 32 мм, штыревой конструкции с гибким выводом, максимально допустимый средний ток 200А, прямой полярности, 12 класс (повторяющееся обратное напряжение 1200В), для умеренного и холодного климата.
7. Лавинные диоды: в чем суть, лавинообразование
Диоды серий ДЛ – это лавинные выпрямительные диоды. Лавинные называются потому, что они обладают контролируемым лавинообразованием. Лавинные диоды допускают в течение длительного интервала времени работу в области электрического лавинного пробоя на обратной ветви вольт-амперной характеристики:
Суть лавинообразования в том, что, когда на диод воздействует обратное напряжение, большее, чем напряжение пробоя, обратный ток резко возрастает.
В обычном, не лавинном диоде, ток сосредотачивается в отдельных точках p-n-перехода и происходит местный тепловой пробой – обычный диод выходит со строя.
В лавинном же диоде обратный ток равномерно распределяется по поверхности p-n-перехода, за счет чего диод способен рассеивать импульс мощности.
Таким образом, лавинные диоды эффективно применяются для защиты цепей от импульсных перегрузок по напряжению.
8. Сборка диодов с охладителями
Работа при больших токах и высоких обратных напряжениях связана с выделением значительной мощности в p-n-переходе
выпрямительного элемента диода. Для отвода тепла силовые диоды собирают с охладителями и токоотводами.
Охладитель характеризуется значением рассеиваемой мощности и площадью охлаждающей поверхности, и подбирается из расчета необходимого отвода тепла при рабочей мощности диода.
Охладитель для штыревых диодов представляет собой алюминиевый радиатор с резьбовым отверстием.
При сборке штыревых диодов с охладителями необходимо соблюдать закручивающий момент Md, который указывается в
характеристиках диода.
В таблеточных диодах необходимое давление на прижимных контактах обеспечивается только при их сборке с охладителями. При этом значение осевого усилия на диод Fm, т.е. усилие сжатия диода, нормируется от 10 до 26 кН в зависимости от диаметра (типа) корпуса.
Усилие сжатия при сборке таблеточных диодов с охладителями обеспечивается прижимным устройством охладителя с
соответствующим значением прогиба траверсы. Контроль прогиба траверсы проводят с помощью индикатора часового типа. Траверса зажимается гайками поочередно; многократно чередуя, до тех пор, пока величина прогиба траверсы не достигнет значения, установленного в таблице:
Номинальное значение прогиба траверсы – для траверсы сечением 10х25 мм:
Применяются силовые диоды в различных выпрямителях, например в сварочном и гальваническом оборудовании, в неуправляемых или полууправляемых выпрямительных мостах, для предотвращения пагубного воздействия коммутационных перенапряжений.