Kio estas Potencdiodoj?
Kio estas Potencdiodoj?
Potencdiodo
Potencdiodo estas difinita kiel diodo uzata en potencelektronikaj cirkvitoj, kapabla trakti pli altajn korantojn ol regulaj diodoj. Ĝi havas du terminalojn kaj kondukas koranton en unu direkto, kun konstruo disegnita por pli altaj potencaj aplikaĵoj.
Por pli bone kompreni potencdiodojn, revenu al tio, kiel funkcias norma diodo. Diodo estas difinita kiel la plej simpla semikondukta elementaro, kun du stratoj, du terminaloj, kaj unu junkeco.
Ordinara signaldiodo havas junkecon formitan de p-tipo semikondukta materialo kaj n-tipo semikondukta materialo. La kontaktilo kiun ligas la p-tipon nomiĝas anodo, kaj la kontaktilo kiun ligas la n-tipon nomiĝas katodo.
La figuro sube montras la strukturon de ordinara diodo kaj ĝia simbolo.
Potencdiodoj estas ankaŭ similaj al regulaj diodoj, kvankam ili malmulte diferencas en sia konstruo.
En regulaj diodoj (ankaŭ konataj kiel "signaldiodoj"), la dotado-nivelo de ambaŭ P kaj N flankoj estas la sama, kaj do ni havas PN-junkecon, sed en potencdiodoj, ni havas junkecon formitan inter forta dotita P kaj malforte dotita N+ – la strato kiu estas epitaksie kreskigita sur forte dotita N-strato. Do la strukturo aspektas kiel montrite en la figuro sube.
La N– strato estas la ĉefeca eco de la potencdiodo, kiu igas ĝin taŭga por alta-potencaj aplikaĵoj. Ĉi tiu strato estas tre malforte dotita, preskaŭ intrinseka, kaj pro tio la aparato estas ankaŭ konata kiel PIN-diodo, kie i signifas intrinsek.
Kiel ni povas vidi en la supra figuro, la netoŝa neŭtraleco de la spaca ŝarĝa regiono ankoraŭ estas prizorgata, kiel estis okazo en la signaldiodo, sed la diko de la spaca ŝarĝa regiono estas tre alta kaj profunde penetras en la N– regionon.
Ĉi tio estas pro ĝia malalta dotado-konsentro, kiel ni scias, ke la diko de la spaca ŝarĝa regiono pligrandiĝas kun malkresko de la dotado-konsentro.
Ĉi tiu pligrandigo de la diko de la depletiga regiono aŭ la spaca ŝarĝa regiono helpas al la diodo bloki pli grandan inversan-biitan voltagon kaj do havi pli grandan disrompan voltagon.
Tamen, adiciante ĉi tiun N– straton, signife pligrandigas la ohman rezistancon de la diodo, kondukante al pli multa varmproduktado dum la antaŭenkonduka stato. Pro tio, potencdiodoj venas kun diversaj montaĵoj por ĝusta varmdispersado.
Graveco de la N- Strato
La N- strato en potencdiodoj estas malforte dotita, pligrandiganta la dikon de la spaca ŝarĝa regiono kaj permesanta pli altajn inversajn-biitajn voltagojn.
V-I Karakterizoj
La figuro sube montras la v-i karakterizojn de potencdiodo, kiuj estas preskaŭ similaj al tiuj de signaldiodo.
En signaldiodoj, por antaŭen-biita regiono, la koranto pligrandiĝas eksponente, tamen en potencdiodoj, alta antaŭenkoranto kondukas al alta ohma falo, kiu dominas la eksponentan kreskon, kaj la kurbo pligrandiĝas preskaŭ lineare.
La maksimuma inversa voltago, kiun la diodo povas toleri, estas prezentita per VRRM, nome pika inversa ripeta voltago.
Super ĉi tiu voltago, la inversa koranto iĝas tre alta abrupte, kaj ĉar la diodo ne estas dizajnita por disipadi tian altan kvanton de varmo, ĝi povus detruigi. Ĉi tiu voltago ankaŭ povas esti nomata kiel pika inversa voltago (PIV).
Inversa Restarotempo
La figuro montras la inversan restarokarakterizon de potencdiodo. Kiam la diodo estas elŝaltita, la koranto malkreskas de IF al nul kaj daŭrigas en inversa direkto pro la ŝarĝoj stokitaj en la spaca ŝarĝa regiono kaj la semikondukta regiono.
Ĉi tiu inversa koranto atingas pikon IRR kaj denove komencas proksimiĝi al nula valoro, kaj fine la diodo estas elŝaltita post tempo trr.
Ĉi tiu tempo estas difinita kiel inversa restarotempo kaj estas difinita kiel la tempo inter la momento, kiam la antaŭenkoranto atingas nulon, kaj la momento, kiam la inversa koranto malkreskas al 25% de IRR. Post ĉi tiu tempo la diodo atingas sian inversan blokan kapablon.
Moltecfaktoro
La moltecfaktoro de potencdiodoj estas la rilatumo de ŝarĝforigo-tempoj el la semikondukta kaj depletigaj regionoj, indikante voltagtransientojn je elŝalto.
