Wat is Kragdiodes?
Wat is Kragdiodes?
Kragdiode
'n Kragdiode word gedefinieer as 'n diode wat in krag-elektronika-sirkels gebruik word en in staat is om hoër strome te hanteer as gewone diodes. Dit het twee terminals en geleide stroom in een rigting, met 'n konstruksie wat vir hoër kragtoepassings ontwerp is.
Om kragdiodes beter te verstaan, laat ons kyk hoe 'n standaard diode werk. 'n Diode word gedefinieer as die eenvoudigste halwegeleierkomponent, met twee liggaslae, twee terminals en een spanningsknooppunt.
Gewone sein-diodes het 'n knooppunt gevorm deur 'n p-tipe halwegeleier en n-tipe halwegeleier. Die lei wat by die p-tipe aansluit, word die anode genoem, en die lei wat by die n-tipe aansluit, word die kathode genoem.
Die figuur hieronder illustreer die struktuur van 'n gewone diode en sy simbool.
Kragdiodes is ook soortgelyk aan gewone diodes, alhoewel hulle in hul konstruksie 'n bietjie verskil.
In gewone diodes (ook bekend as "sein-diodes"), is die dopvlak van beide P- en N-kant dieselfde, en dus kry ons 'n PN-knooppunt, maar in kragdiodes, het ons 'n knooppunt gevorm tussen 'n swaar gedopeerde P en 'n lig gedopeerde N+ – die laag wat epitaksiaal op 'n swaar gedopeerde N-laag gegroei word. Dus lyk die struktuur soos in die onderstaande figuur getoon.
Die N– laag is die sleutelkenmerk van die kragdiode wat dit geskik maak vir hoë-krag-toepassings. Hierdie laag is baie lig gedopeerd, byna intrinsiek, en dus word die toestel ook 'n PIN-diode genoem, waar i staan vir intrinsiek.
Soos ons in die bo-figuur kan sien, word die netto ladingsneutraliteit van die ruimteladingsgebied steeds gehandhaaf soos in die sein-diode, maar die dikte van die ruimteladingsgebied is baie hoog en diep ingedring in die N– gebied.
Dit is as gevolg van sy lig dopvlak, want ons weet dat die dikte van die ruimteladingsgebied toeneem met 'n afname in dopvlak.
Hierdie verhoogde dikte van die uitputtingsgebied of ruimteladingsgebied help die diode om groter omgekeerde-bias-spanning te blokkeer en dus 'n groter inslagspanning te hê.
Egter, die byvoeging van hierdie N– laag verhoog die ohmse weerstand van die diode beduidend, wat lei tot meer warmte-uitsetting tydens die voorwaartse geleidingsstaat. Daarom kom kragdiodes met verskeie monteermetodes vir behoorlike warmte-afkoeling.
N- Laag Belangrikheid
Die N- laag in kragdiodes is lig gedopeerd, wat die dikte van die ruimteladingsgebied verhoog en hoër omgekeerde-bias-spanning toelaat.
V-I Karakteristieke
Die figuur hieronder wys die v-i karakteristieke van 'n kragdiode, wat byna dieselfde is as dié van 'n sein-diode.
In sein-diodes neem die stroom eksponensieel toe in die voorwaartse bias-streek, maar in kragdiodes lei hoë voorwaartse stroom tot hoë ohmse druppel, wat die eksponensiële groei domineer en die kurwe styg byna lineêr.
Die maksimum omgekeerde spanning wat die diode kan verdra, word deur VRRM aangedui, d.w.s. piek omgekeerde herhalende spanning.
Bo hierdie spanning word die omgekeerde stroom baie hoog en plotseling, en aangesien die diode nie ontwerp is om so 'n hoë hoeveelheid hitte te versprei nie, kan dit vernietig word. Hierdie spanning kan ook piek inverse spanning (PIV) genoem word.
Omgekeerde Hersteltyd
Die figuur illustreer die omgekeerde herstelkenmerk van 'n kragdiode. Wanneer die diode afgeskakel word, daal die stroom van IF na nul en gaan verder in omgekeerde rigting as gevolg van die ladinge wat in die ruimteladingsgebied en die halwegeleiergebied gestoor is.
Hierdie omgekeerde stroom bereik 'n piek IRR en begin dan weer nader nul waarde en uiteindelik is die diode af na tyd trr.
Hierdie tyd word gedefinieer as omgekeerde hersteltyd en word gedefinieer as die tyd tussen die oomblik toe die voorwaartse stroom nul bereik en die oomblik toe die omgekeerde stroom afneem tot 25% van IRR. Na hierdie tyd word die diode gesien as wat sy omgekeerde blokkeer-vermoë bereik het.
Softheid Faktor
Die softheid faktor van kragdiodes is die verhouding van lading-verwyderingstye van die halwegeleier en uitputtingsgebiede, wat spanningsoorgangs aandui tydens afskakeling.
