Eigenschaften und Parameter der Hochfrequenz-Gleichrichterdiode

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Eigenschaften und Parameter der Hochfrequenz-Gleichrichterdiode

Die Gleichrichterdioden im Schaltnetzteil müssen die Eigenschaften einer Durchlassspannungsreduzierung und einer schnellen Wiederherstellung sowie eine ausreichende Ausgangsleistung aufweisen. Die folgenden drei Arten von Gleichrichterdioden können verwendet werden: Gleichrichterdioden mit schneller Wiederherstellung; Gleichrichterdioden mit ultraschneller Wiederherstellung; Schottky-Gleichrichterdioden. Die Fast-Recovery- und Super-Fast-Recovery-Gleichrichter weisen einen moderaten und hohen Vorwärtsspannungsabfall auf, der zwischen 0,8 und 1,2 V liegt. Auch diese beiden Gleichrichter verfügen über hohe Abschaltspannungsparameter. Daher eignen sie sich besonders für den Einsatz im Hilfsstromkreis mit kleiner Leistung und einer Ausgangsspannung von ca. 12V.

Da die Arbeitsfrequenz moderner Schaltnetzteile über 20 kHz liegt, wird die Rückwärtserholungszeit der Gleichrichterdiode mit schneller Wiederherstellung und der Gleichrichterdiode mit superschneller Wiederherstellung im Vergleich zur allgemeinen Gleichrichterdiode auf ein Nanosekundenniveau reduziert, sodass die Effizienz der Stromversorgung erheblich verbessert wird. Erfahrungsgemäß sollte bei der Auswahl einer Gleichrichterdiode mit schneller Wiederherstellung die Sperrverzögerungszeit mindestens 1/3 der Anstiegszeit des Schalttransistors betragen. Diese beiden Gleichrichter reduzieren auch die Schaltspannungsspitze, die sich direkt auf die Welligkeit der Ausgangsgleichspannung auswirkt. Darüber hinaus weisen einige sogenannte Soft-Recovery-Gleichrichterdioden zwar weniger Rauschen auf, ihre Sperrerholungszeit ist jedoch länger und der Sperrstrom ist größer, sodass der Schaltverlust zunimmt, was den Anforderungen der Schaltstromversorgung nicht gerecht werden kann.

Ob die Gleichrichterdiode mit schneller Wiederherstellung und die Gleichrichterdiode mit superschneller Wiederherstellung einen Strahler benötigen, wenn sie als Gleichrichter in Schaltnetzteilen verwendet werden, hängt von der maximalen Leistung der Schaltung ab. Im Allgemeinen darf die Sperrschichttemperatur dieser Dioden 175 Grad betragen, und der Hersteller verfügt über technische Spezifikationen für diesen Index, um dem Entwickler die Berechnung des maximalen Ausgangsarbeitsstroms, der Spannung und der Gehäusetemperatur auch unter Einwirkung von zu ermöglichen Aufgrund des großen Durchlassstroms ist der Durchlassspannungsabfall der Schottky-Gleichrichterdiode sehr gering und beträgt nur etwa 0,4 V. Darüber hinaus ist mit steigender Sperrschichttemperatur der Durchlassspannungsabfall geringer. Daher eignet sich die Schottky-Gleichrichterdiode besonders für Niederspannungs-Ausgangskreise von etwa 5 V. Die Sperrverzögerungszeit der Schottky-Gleichrichterdiode kann vernachlässigt werden, da es sich bei diesem Bauelement um einen Großteil der Trägerhalbleiterbauelemente handelt und es beim Schaltvorgang des Bauelements kein Problem gibt, einige Trägerspeicherladungen zu löschen.

Schottky-Gleichrichterdioden haben zwei Nachteile: Erstens ist die Sperrspannung niedrig und das Stromprodukt beträgt etwa 100 V; Zweitens ist der Rückwärtsleckstrom groß, wodurch das Gerät anfälliger für thermische Ausfälle ist als andere Arten von Gleichrichtergeräten. Natürlich können diese Mängel auch durch eine Erhöhung der sofortigen Überspannungsschutzschaltung und eine ordnungsgemäße Steuerung der Sperrschichttemperatur behoben werden. Es werden die Eigenschaften und Parameter typischer Hochgeschwindigkeitsgleichrichter gezeigt.