Vipi ni Diodes ya Umeme

Ni wapi Diode za Nishati?

Diode ya Nishati

Diode ya nishati inatafsiriwa kama diode inayotumika katika mikando ya teknolojia ya nishati, inayoweza kusimamia mafuta zaidi kuliko diode za kawaida. Ina vipeo vito na hutumia mafuta moja tu, na muundo uliotengenezwa kwa ajili ya matumizi ya nishati kubwa.

Kuelewa zaidi diode za nishati, hekima tu turevishe jinsi diode rasmi inavyofanya kazi. Diode inatafsiriwa kama kitu cha semikonduktori chenye vipeo vitatu, vipeo vitaani, na kiungo kimoja.

Diode za ishara za kawaida zina kiungo kilichotengenezwa kati ya semikonduktori wa aina P na aina N. Ufugaji unaounganisha aina P unatafsiriwa kama anoda, na ufugaji unaounganisha aina N unatafsiriwa kama katoda.

Takwimu ifuatayo inaelezea muundo wa diode za kawaida na alama yake.

Diode za nishati pia ni sawa na diode za kawaida, ingawa zinategemea kidogo katika muundo wao.

Katika diode za kawaida (zinalizwa pia kama "diode za ishara"), tovuti ya dhabiti ya P na N ni sawa na hivyo tunapata kiungo PN, lakini katika diode za nishati, tuna kiungo kilichotengenezwa kati ya P yenye dhabiti sana na N+ yenye dhabiti ndogo - toleo linalotengenezwa kwa njia ya epitaxial kwenye toleo la N yenye dhabiti sana. Hivyo basi muundo unaonekana kama linavyoelezwa kwenye takwimu ifuatayo.

Tovuti ya N- ni uzoefu muhimu wa diode ya nishati ambayo kunaweza kutumika kwa ajili ya matumizi ya nishati kubwa. Tovuti hii ina dhabiti ndogo, karibu ya asili na hivyo kitu kinacholizwa pia kama diode PIN, ambapo i inatafsiriwa kama intrinsic.

Kama tunavyoona kwenye takwimu hapo juu, uwiano wa imara wa maeneo ya space charge bado unahifadhiwa kama ilivyokuwa kwenye diode ya ishara, lakini ukubwa wa maeneo ya space charge ni mkubwa na imeingia kwenye tovuti ya N-.

Hii ni kwa sababu ya upimaji wake mdogo, kama tunajua kwamba ukubwa wa maeneo ya space charge unaruhusiwa kusonga mbele na kukurugenisha upimaji.

Ukubwa huu wa maeneo ya depletion au space charge unaweza kusaidia diode kupiga voltage mbalimbali na hivyo kuwa na breakdown voltage kubwa zaidi.

Lakini, kuongeza tovuti ya N- huongeza sana resistance ohmikia ya diode ikisababisha kuunda joto zaidi wakati wa forwarding conduction state. Kwa hiyo diode za nishati hutokea na mountings tofauti kwa ajili ya kutosha heat dissipation.

Umuhimu wa Tovuti ya N-

Tovuti ya N- katika diode za nishati ina dhabiti ndogo, inongeza ukubwa wa maeneo ya space charge na kunaruhusu voltage mbalimbali.

V-I Characteristics

Takwimu ifuatayo inaelezea v-i characteristics ya diode ya nishati ambayo ni sawa sana na ya diode ya ishara.

Katika diode za ishara kwa ajili ya eneo la forward, current inaongezeka exponentially, lakini katika diode za nishati, current mrefu unaweza kusababisha ohmic drop kubwa ambayo inawezesha exponential growth na curve inongezeka kulingana na mstari.

Voltage ya maximum reverse ambayo diode inaweza kudumu inaelezwa kwa VRRM, i.e. peak reverse repetitive voltage.

Kwenye voltage hii, current reverse hutoa kwa wingi na kwa sababu diode haijatengenezwa kudumu heat kubwa, inaweza kuharibika. Voltage hii inaweza pia kuitwa peak inverse voltage (PIV).

Reverse Recovery Time

Takwimu inaelezea reverse recovery characteristic ya diode ya nishati. Wakati diode inatumika, current inasofa kutoka IF hadi zero na inaendelea kwenye direction reverse kutokana na charges zilizohifadhiwa kwenye maeneo ya space charge na semiconductor region.

Current reverse hutoa IRR na tena inastart kufika zero value na mwishowe, diode inakuwa off baada ya time trr.

Wakati huu unatafsiriwa kama reverse recovery time na unatafsiriwa kama wakati kati ya muda wa forward current reaches zero na muda wa reverse current decays to 25% of IRR. Baada ya wakati huu, diode inatafsiriwa kama imepata reverse blocking capability.

Softness Factor

Softness factor ya diode za nishati ni ratio ya charge removal times kutoka kwenye maeneo ya semiconductor na depletion, inaelezea voltage transients upon turn-off.