МОЩНЫЕ СВЕТОДИОДЫ 100 ВТ

Мощный диод

При применении мощных диодов для получения выпрямленного тока, превышающего номинальный, допускается параллельное включение нескольких диодов, причем последовательно с каждым из них включается сопротивление 10 — 20 ом. Без добавочного сопротивления параллельное включение применять нельзя, так как за счет различия в величине прямого сопротивления каждого диода токи, протекающие через них, распределятся неравномерно.

Данные для мощного диода ных транзисторов раз — с диаметром кристалла 15 мм.

Высокие электрические характеристики мощных диодов достигаются получением р-п переходов в кремнии путем диффузии.

Метеорит72 - лучший интернет магазин светодиодного освещения! Товары высочайшего качества, безупречный сервис, широчайший ассортимент, отличные цены, гарантия. Посмотреть продукцию >>>

Расположение монтажа, особенно мощных диодов, должно обеспечивать хорошие условия охлаждения.

Вместо В-50 можно использовать любой другой мощный диод на прямой ток не менее 25 Аи обратное напряжение не менее 20 В, При монтаже сторожевого устройства на автомобиле диод необходимо надежно изолировать от корпуса.

Для улучшения теплового режима работы мощные диоды и транзисторы снабжаются специальными внешними радиаторами, крепящимися на корпусе прибора, либо оговаривается их специальное крепление в аппаратуре, улучшающее теплоотвод.

Рее детали устройства, кроме мощных диодов VD2, VD3 и транзистора VT2, ро-браны на печатной плате из фольгированного стеклотекстолиту.

Кроме того, в марке мощных диодов обычно указывается еще буквенное обозначение группы.

Как обеспечивают тепловой режим в мощных диодах.

Мощные полупроводниковые диоды.

С целью увеличения количества отводимого тепла мощные диоды, как правило, имеют охладители ( ра — ди торы) при воздушном естественном или принудительном охлаждении ( рис. 7.1 б) или водяную рубашку, привариваемую к корпусу ( рис. 7.1, в), при водяном охлаждении.

Выбор максимально допустимого обратного напряжения у мощных диодов в два раза меньше пробивного является обычно достаточным для того, чтобы предупредить пробой диодов при периодически возможных коммутационных перенапряжениях.

 Светодиодная лента  Офисные Светильники
Прямые ветви вольтамперных характеристик диода ( а.

Семейство таких характеристик, относящееся к мощному диоду ( тип ВКД-200), приведено на рис. 7.3, а. Граничные кривые / — 3 определяют полосу возможного разброса характеристик в пределах данного типа.

На рис. 8 — 16 показан корпус более мощного диода, способного рассеивать мощность выше 5 вт. Он отличается от корпуса предыдущей конструкции габаритными размерами, наличием гибкого кабеля, проводящего через стекло, и заканчивающегося наконечником, рассчитанным на пропускание выпрямленного тока до 15 а. Герметизация ножки прибора с колбой производится холодной сваркой. Герметизация в месте соединения кабеля и коваровой трубки производится контактной электросваркой.

Мощный диод

 Офисные Светильники

У мощных диодов кристаллодержателъ представляет собой массивное теплоотво-дящее основание с винтом и плоской внешней поверхностью для обеспечения надежного теплового контакта с внешним тепло-отводом. Иногда между кристаллом и основанием помещают пластину из вольфрама или ковара, имеющего примерно тот же коэффициент линейного расширения, что и кремний. Этим уменьшаются механические напряжения в кристалле при изменении температуры.

Характеристики диода.| Семейство характеристик / а ( р (. /.

В мощных диодах с катодом прямого накала начальный участок характеристики иногда сдвигается вправо: анодный ток при малых положительных напряжениях на аноде остается равным нулю. Это происходит вследствие воздействия на траектории электронов магнитного поля катода. Протекающий по катоду ток накала образует вокруг него магнитное поле, отклоняющее траектории электронов в сторону более положительного конца катода. Это явление носит наименование магнетронного эффекта.

В мощных диодах для отвода тепла держатель делают массивным из металла высокой теплопроводности.

В мощных диодах между медным основанием и кристаллом кремния или германия помещают пластинку вольфрама или ковара, имеющих почти одинаковый с кремнием и германием коэффициент линейного расширения. Такая прослойка предохраняет от механических напряжений, возникающих из-за разницы этих коэффициентов.

В мощных диодах с катодом прямого накала начальный участок характеристики иногда сдвигается вправо, так что анодный ток при малых положительных напряжениях на аноде равен нулю. Это отличие объясняется влиянием магнитного поля катода. Протекающий по катоду ток накала создает магнитное поле. Электроны, вылетающие из катода, под действием: магнитного поля стремятся вернуться на катод.

В мощных диодах слой объемного заряда захватывает в основном i-область, где концентрация носителей наименьшая и толщина перехода соответственно увеличивается. Поэтому мощные диоды способны выдерживать большие обратные напряжения.

Не рекомендуются мощные диоды с большим прямым током ставить в маломощные выпрямители.

При монтаже мощные диоды необходимо располагать так, чтобы обеспечить хорошие условия охлаждения.

Для охлаждения мощных диодов или тиристоров используются теплоотводящие радиаторы, работающие в условиях естественной конвекции или принудительного обдува, а также конструктивные элементы узлов и блоков аппаратуры, имеющие достаточную поверхность или хороший теплоотвод. Крепление приборов к радиатору должно обеспечивать надежный тепловой контакт.

При изготовлении мощных диодов тепловое сопротивление между р-п переходами и внешним теплоотводом должно быть небольшим. Для пластинок площадью 0 05 см2, монтируемых непосредственно на медном штифте диода, увеличение температуры перехода с мощностью рассеяния обычно не превосходит 2 С / вт.

В марке мощных диодов обычно указывается еше буквенное обозначение группы.

Для охлаждения мощных диодов и транзисторов используются теплоотводящие радиаторы, предназначенные для работы в условиях естественной конвекции или принудительного обдува. Их применение должно проектироваться с самого начала разработки схемы и конструкции, а не на последнем ее этапе, когда трудно обеспечить оптимальный режим использования радиаторов.

Устройство простейшего радиатора.

Для охлаждения мощных диодов и триодов в настоящее время применяют различные способы отвода тепла: естественная или вынужденная конвекция в воздухе; отвод через жидкостные теплоносители; испарение жидкостей, кипящих при низких температурах; термоэлектрический эффект Пельтье.

Линзы для светодиодов

Линзы имеют разную форму:

https://www.youtube.com/embed/fJ6MZKMtXBg
  1. Овальную;
  2. Блочную;
  3. Для внешнего освещения и цветового смешивания;
  4. Выпуклую.

Основное отличие состоит в характере диаграммы, которая является доминирующим критерием в направленности светового потока, его яркости и дальности. Линзы для мощных светодиодов, таких как 1W, 3W, 5W имеют разный угол раскрытия светового потока. В производстве оптики доминируют компании Turlens, а также Illuminno. Их продукция считается эталонной, поскольку они первыми разработали линзы для товарной линейки брендов Cree, Philips, Nichia, Osram. Мощные ик светодиоды этих производителей также нуждаются в качественной оптике.

Зависимо от характеристик диодов, а также их функций, встречаются линзы следующих типов:

  1. С Ламбертовым распределением,
  2. С маленькими боковыми лепестками,
  3. С выступающими боковыми лепестками,
  4. С излучением зауженного фокусирования.

Особенности применения полупроводниковых диодов в схемах

На рисунке приведены четыре типовые схемы применения полупроводниковых диодов. (А) — мостовой выпрямитель, (Б) — Детектор с удвоением напряжения, (В) — источник опорного напряжения. Схема основана на эффекте быстрого нарастания тока в диоде при росте напряжения. Таким образом, при достаточном сопротивлении резистора и правильном выборе рабочей точки диода (достаточно большом токе через него) напряжение на диоде поддерживается стабильным вне зависимости от напряжения питания. (Г) — емкость, регулируемая напряжением. В этой схеме используется внутренняя емкость диода, которая зависит от обратного напряжения на нем. Чем больше запирающее напряжение, тем меньше емкость.

При проектировании силовых электронных схем на полупроводниковых диодах нужно учитывать рассеиваемую тепловую мощность. Тепловая энергия выделяется на диоде в периоды прямой проводимости (статические потери) и в момент закрытия (коммутационные, динамические потери), когда полярность напряжения поменялась с прямой на обратную. При включении диода (появлении прямого напряжения после обратного) происходит некоторая задержка, но ток при этом не течет, и мощность практически не выделяется. В период прямой проводимости [Выделяемая мощность] = [Ток через диод] * [Падение напряжения на диоде в открытом состоянии]. В момент выключения [Пиковая выделяемая мощность закрытия] ~= [Ток через диод] * [Обратное напряжение на диоде] / 2, [Средняя выделяемая мощность закрытия] = [Пиковая выделяемая мощность закрытия] * [Время рассасывания] / [Частота]. На низких частотах преобладают статические потери, на высоких — коммутационные.

Для повышения КПД источников питания необходимо выбирать диоды с минимальным напряжением насыщения (от него зависит падение напряжения на диоде в прямом включении) и минимальным временем рассасывания (для высокочастотных схем). Существуют также специальные схемотехнические решения для снижения потерь. Некоторые из них приведены в других статьях цикла. На одном остановлюсь сейчас.

Последовательно с диодом включается небольшая катушка индуктивности, которая препятствует быстрому изменению тока через диод. В момент переключения, рассасывания в диоде, катушка не дает возникнуть большому обратному току, так как катушка индуктивности вообще за счет накопления энергии в магнитном поле препятствует резкому изменению тока через свои обмотки. Конструктивно такие катушки обычно выполняются так. На один из проводников диода надевается небольшое ферритовое кольцо. Этого вполне достаточно для снижения потерь.

(читать дальше…) :: (в начало статьи)

 1  2   3

 

:: ПоискТехника безопасности :: Помощь

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!Задать вопрос. Обсуждение статьи.

Еще статьи

Тиристоры. Типы, виды, особенности, применение, классификация. Характе…
Классификация тиристоров. Обозначение на схемах Основные характеристики и важные…

Импульсный источник питания. Своими руками. Самодельный. Сделать. Лабо…
Схема импульсного блока питания. Расчет на разные напряжения и токи….

Силовой мощный импульсный трансформатор, дроссель. Намотка. Изготовить…
Приемы намотки импульсного дросселя / трансформатора….

Бесперебойник своими руками. ИБП, UPS сделать самому. Синус, синусоида…
Как сделать бесперебойник самому? Чисто синусоидальное напряжение на выходе, при…

Практика проектирования электронных схем. Самоучитель электроники….
Искусство разработки устройств. Элементная база радиоэлектроники. Типовые схемы….

Плавная регулировка, изменение яркости свечения светодиодов. Регулятор…
Плавное управление яркостью свечения светодиодов. Схема устройства с питанием ка…

Питание светодиода. Драйвер. Светодиодный фонарь, фонарик. Своими рука…
Включение светодиодов в светодиодном фонаре….

Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное. Принцип действия,…
Принцип действия, сборка и наладка преобразователя однофазного напряжения в трех…

Миниатюризация

С развитием микроэлектроники стали широко применяться специальные микросхемы, однокристальные микропроцессоры. Все это не исключает использования навесных элементов. Однако если для этой цели использовать радиоэлементы обычных размеров, то это сведет на нет всю идею миниатюризации в целом. Поэтому были разработаны бескорпусные элементы – smd компоненты, которые в 10 и более раз меньше обычных деталей. ВАХ таких компонентов ничем не отличается от ВАХ обычных приборов, а их уменьшенные размеры позволяют использовать такие запчасти в различных микросборках.

Компоненты smd имеют несколько типоразмеров. Для ручной пайки подходят smd размера 1206. Они имеют размер 3,2 на 1,6 мм, что позволяет их впаивать самостоятельно. Другие элементы smd более миниатюрные, собираются на заводе специальным оборудованием, и самому, в домашних условиях, их паять невозможно.

Принцип работы smd компонента также не отличается от его большого аналога, и если, к примеру, рассматривать ВАХ диода, то она в одинаковой степени будет подходить для полупроводников любого размера. По току изготавливаются от 1 до 10 ампер. Маркировка на корпусе часто состоит из цифрового кода, расшифровка которого приводится в специальных таблицах. Протестировать на пригодность их можно тестером, как и большие аналоги.

Электронные компоненты

Общие понятия и устройство диода Шоттки

Такой элемент как диод Шоттки хотя и был изобретен достаточно давно но в обиходе радиолюбителей появился сравнительно недавно и обусловлено это стало тем что диод Шоттки имеет два очень важных и полезных свойства: во-первых очень большое быстродействие и во-вторых малое падение прямого напряжения на переходе.Раньше эти два фактора особого значения не имели но в современной аппаратуре, работающей на более высоких частотах чем ранее, диод Шотки просто незаменим.

Давайте рассмотрим устройство диода Шоттки (его еще называют диод с барьером Шоттки).

Самое интересное в диоде Шоттки то что в нем нету p-n перехода (!). Вместо него сделан переход- металл-полупроводник (смотрим картинку)

Обозначения на рисунке: 1- подложка из полупроводника, 2- эпитаксиальная плёнка; 3 — контакт металл — полупроводник; 4 — металлическая плёнка; 5 — внешний контакт.

При прохождении электрического тока через такой переход избыток электронов будет распределяться по приконтактной области металлического вывода создавая своего рода барьер (его назвали барьер Шоттки) и за счет этого образуются выпрямительные свойства. Причем высоту барьера можно еще и изменять меняя тем самым свойства диода.

Как уже упоминалось выше диод Шоттки имеет малое падение напряжения на переходе: В то время, как обычные кремниевые диоды имеют прямое падение напряжения около 0,6—0,7V, германиевые около 0,4V, у диода Шоотки и того меньше- около 0,2V. А так как мультиметр при проверке показывает не что иное как падение напряжения на переходе то и показания будет малы: если при проверке обычных диодов показания мультиметра будут около 300…400 для германиевых и 450…650 для кремниевых диодов, то при проверке диода Шоттки мультиметр покажет 100…150.

Недостатки диода Шоттки

Вот вроде всем диод Шоттки хорош: и при ВЧ токах работает и обратной емкости не имеет и падение напряжение на нем минимальное, но все-же при всех своих прелестях у диода Шоттки есть и недостатки:

При кратковременном превышении максимального обратного напряжения диод Шоттки необратимо выходит из строя (КЗ — короткое замыкание), в отличие от обычных кремниевых p-n диодов, которые переходят в режим обратимого пробоя, и, при условии непревышения рассеиваемой на диоде максимальной мощности после падения напряжения, диод полностью восстанавливает свои свойства.

Диоды Шоттки характеризуются повышенными (относительно обычных кремниевых p-n диодов) обратными токами, возрастающими с ростом температуры кристалла. Для 30CPQ150 обратный ток при максимальном обратном напряжении изменяется от 0,12 мА при +25 °C до 6,0 мА при +125 °C. У низковольтных диодов в корпусах ТО220 обратный ток может превышать сотни миллиампер (MBR4015 — до 600 мА при +125 °C). При неудовлетворительных условиях теплоотвода положительная обратная связь по теплу в диоде Шоттки приводит к его катастрофическому перегреву.

Как выглядит диод Шоттки? Да как и самый обычный диод и определить его можно лишь по маркировке да по схемному обозначению

Add a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован.

Яндекс.Метрика