Што се силни диоди

Што се силни диоди?

Силна диода

Силната диода е дефинирана како диода користена во силни електронски кола, способна да обработува повеќе ток од обичните диоди. Таа има две терминали и проводи ток во една насока, со конструкција дизајнирана за високопотентни применби.

За да ги разбереме подобро силните диоди, да се вратиме на тоа како работи стандардната диода. Диодата е дефинирана како наједноставната полупроводничка компонента, со две слоеви, две терминали и еден јункција.

Обичните сигнални диоди имаат јункција формирана од p тип полупроводник и n тип полупроводник. Ладот кој се поврзува со p-типот се нарекува анод, а ладот кој се поврзува со n-типот се нарекува катод.

Следната слика прикажува структурата на обичната диода и нејзиниот симбол.

Силните диоди се исто така слични на обичните диоди, макар и да се разликуваат мало во својата конструкција.

Во обичните диоди (такође познати како „сигнални диоди“), нивото на допирање на P и N страните е исто и затоа имаме PN јункција, но во силните диоди, имаме јункција формирана помеѓу сильно допиран P и слабо допиран N+ – слој кој е епитаксијално растен на сильно допиран N слој. Затоа структурата изгледа како што е прикажана на следната слика.

N– слојот е клучната карактеристика на силната диода што ја прави прифатлива за високопотентни применби. Овој слој е многу слабо допиран, скоро интраски и затоа уредот е познат и како PIN диода, каде што i означува интраски.

Како можеме да видиме на горната слика, нетната нултост на просторната заредена област сè уште е одржана како беше случајот со сигналната диода, но дебелината на просторната заредена област е многу голема и дубоко проникнува во N– областа.

Ова е поради неговата слаба концентрација на допирање, како што знаеме, дебелината на просторната заредена област се зголемува со намалување на концентрацијата на допирање.

Овој зголемен дебелин на областиот на деплетион или просторната заредена област помага на диодата да блокира поголеми обратни напони и затоа има поголем напон на крајна точка.

Меѓутим, додавањето на N– слојот значително зголемува омичкиот отпор на диодата што доведува до повеќе генерирање на топлина во време на претходно проводенje. Затоа силните диоди доаѓаат со различни монтажи за правилно исипување на топлината.

Значење на N- слојот

N- слојот во силните диоди е слабо допиран, што зголемува дебелината на просторната заредена област и овозможува поголеми обратни напони.

V-I карактеристики

Следната слика прикажува V-I карактеристиките на силната диода, кои се многу слични на онаа на сигналната диода.

Во сигналните диоди за напредна, подразбрана областа токот се зголемува експоненцијално, но во силните диоди, висок напреден ток доведува до висок омички пад, што доминира експоненцијалниот растеж и кривата се зголемува скоро линеарно.

Максималниот обратен напон што диодата може да издради е прикажан со VRRM, т.е. врвниот повторлив обратен напон.

Над овој напон, обратниот ток станува многу висок брзо и бидејќи диодата не е дизајнирана да исипува такова високо количество топлина, може да се уништи. Овој напон исто така може да се нарече врвен инверзен напон (PIV).

Време на обратно опоравување

Следната слика прикажува карактеристиката на обратно опоравување на силната диода. Кога диодата се изключува, токот се распаѓа од IF до нула и продолжува во обратна насока поради заридите складирани во просторната заредена област и полупроводничката област.

Овој обратен ток достигнува врв IRR и повторно почнува да се приближува до нулта вредност и на крај, диодата е изключена после времето trr.

Ова време е дефинирано како време на обратно опоравување и е дефинирано како времето помеѓу моментот кога напредниот ток достигнува нула и моментот кога обратниот ток се распаѓа до 25% од IRR. После ова време, диодата се вели дека достигнува својата капацитет за обратно блокирање.

Фактор на мекост

Факторот на мекост на силните диоди е односот на времената на одстранување на заридите од полупроводничката и областа на деплетион, што указува на напонските транзиенти при изключување.