A doua zi, Linda de la departamentul de aprovizionare a venit la mine cu o problemă: Lou de la departamentul de design a cerut-o să găsească un înlocuitor pentru dioda, ars într-o sursă de energie pulsată. Lucrul diavolului a fost marcat cu un număr ciudat, pentru a decoda care nu a ajutat nici un Google.
Cazul avea o siglă a producătorului recunoscut, dar nu era posibil să se ceară date de referință de la acesta - etichetarea de tip a rămas de la o companie vândută pe termen lung și nu a fost folosită de nimeni altcineva. A rămas să încerce să rezolve problema singură.
Din fericire, a existat oa doua parte identică în ZiPe, iar Lu mi-a oferit o diodă de lucru de același tip. Acum trebuia să aflu ce a fost. Diodă redresoare obișnuită? Zener? Diodă Schottky? Care este tensiunea de defalcare inversa? Capacitatea de transfer? Timp de recuperare?
Din dimensiunile cazului DO-41, sa ajuns ușor la concluzia că puterea admisă este de un watt. De asemenea, nu a fost dificil să se transmită diferite curenți și să se măsoare scăderea directă a tensiunii pentru a se asigura că nu era o diodă Schottky. Combinarea mai multor surse de alimentare secvențială și creșterea treptată a tensiunii inverse (rezistor de limitare a curentului, cu o rezistență corespunzătoare cazului de atingerea tensiunii defalcare zener), am constatat că acest lucru nu este dioda Zener - cel puțin într-o tensiune de încercare de 200 V.
Sarcina estimării tensiunii inverse maxime admisibile ar putea fi rezolvată prin înlocuirea mai întâi a dispozitivului testat cu o diodă de înaltă tensiune în circuitul de alimentare și apoi măsurarea incidentului de tensiune pe acesta.
Astfel, numai capacitatea joncțiunii CJ și timpul de recuperare a TRR de rezistență inversă rămân necunoscute. Acesta este timpul în care dioda rămâne în starea de conducere după o schimbare bruscă a tensiunii de direcție spre dreapta. Trebuia să găsesc o modalitate de măsurare a acestor parametri. Și fără nici un echipament exotic, doar cu ceea ce este necesar pentru o estimare aproximativă, cu alte cuvinte, tot ceea ce am avut de lucru - un generator de funcții cu un timp de dezintegrare de 40 ns și osciloscop de 100 MHz.
Setarea de măsurare a fost foarte simplă. Dioda de testare a fost furnizată cu impulsuri de 5 volți cu o astfel de deviație constantă încât dioda s-ar deschide doar pentru o perioadă de vârfuri de impulsuri pozitive. Osciloscopul conectat la ambele borne ale diodei a fost sincronizat cu frontul negativ al impulsului generatorului. Schimbând tensiunea de polarizare constantă, a fost posibil să controlați tensiunea și curentul direct al diodei. Curentul de conducere al diodei investigate a fost măsurat de la căderea de tensiune la o rezistență de serie de 50 ohmi.
Primul lucru care trebuia făcut a fost evaluarea operabilității sistemului de măsurare. Cât de adecvat aceste teste interne reflectă caracteristicile reale ale diodelor? Acest lucru a fost verificat prin măsurarea mai multor diode cu parametrii cunoscuți și compararea rezultatelor cu informațiile din documentația tehnică. Am testat următoarele diode și am găsit rezultatele foarte interesante:
- 1N4002 - redresor standard folosit în practica de zi cu zi cu valoarea specificată CJ = 15 pF și TRR necunoscută;
- 1N4148 - diodă de comutare de mare viteză cu valorile indicate CJ = 4 pF și TRR = 8 ns;
- MUR880 - diodă de rectificare cu curent ridicat, cu recuperare rapidă și valori specificate CJ = 300 pF și TRR = 200 ns;
- Obiect misterios.
Pentru a facilita compararea, scara de-a lungul axei timpului pentru toate formele de undă este aleasă să fie aceeași și egală cu 100 ns / div.
Începând cu dioda 1N4002, deplasarea constantă a generatorului de impulsuri
a fost setat astfel încât vârful pulsului să fie pornit
nivelul 0 V, două diviziuni sub partea de sus a ecranului și o scădere a impulsului
la un nivel de -5 V. Dioda investigată nu a trecut într-un stat conducător,
dar un curent negativ foarte mic (forma de undă albastră)
se datorează capacității reduse a CJ.
Pentru a obține date de referință paralele cu dioda testată
Un condensator de 120 pF a fost temporar conectat la
atunci când efectuați măsurători ulterioare. Curent pe oscilograma albastră
conectat, numai cu această capacitate, trebuie distins
de la reversul curent.
Deplasarea constantă constantă a generatorului de impulsuri
400 mV au depășit tensiunea de pornire
din dioda investigată. Nivel ridicat de semnal pe partea stângă
Forma de undă galbenă afișează o compensare directă de 400 mV.
Un salt mare de tensiune generează o neglijență
curent invers.
Prelungire constantă înainte, mărită cu 100 mV pentru o mai bună
deschiderea diodei a devenit egală cu 500 mV. Curent inversat 2 V / 50 Ω = 40 mA
este stocat pentru aproximativ 100 ns.
După o altă creștere de 100 mV, compensarea a ajuns la 700 mV,
iar curentul direct este de 16 mA. Este clar că cu cât deschizi mai mult
dioda, cu atât este mai mare timpul de recuperare a rezistenței inverse.
După cum se vede din forma de undă de mai sus, înainte de închidere verificabile
dioda se află într-o stare de conducere de aproximativ
1200 ns cu o tensiune la trecerea de aproximativ 600 mV.
Acest lucru demonstrează în mod clar cât de bine este adecvată o diodă de redresor standard pentru o frecvență de 50 sau 60 Hz, unde o schimbare treptată, netedă, a deviației inverse apare într-un timp mult mai lung decât TRR. Dar puteți vedea că în modul de comutare rapidă dioda devine un scurtcircuit virtual pentru o parte semnificativă a perioadei. Nu e bine.
Acum, să comparăm rezultatele anterioare cu dioda 1N4148.
Pentru o deschidere sigură a diodei 1N4148, o deviație constantă
este setat la 800 mV; curent care curge în această direcție
este egal cu 20 mA. La această rată de creștere a impulsului de intrare
Timpul de recuperare pentru rezistența inversă este prea mic
astfel încât să poată fi măsurat cu un osciloscop.
Pornirea constantă și amplitudinea pulsului sunt setate astfel încât,
că prin deschiderea 1N4148 curentul curge
generator folosit. Rezistor de terminare de 50 Ohmi la intrare
dioda de testare a fost temporar eliminată pentru a obține
curentul maxim înainte este de 100 mA, dar chiar și în astfel de condiții
Curentul invers a fost atât de mic încât nu a putut fi măsurat
posibil. Rețineți că pentru această oscilogramă scara
Verticalul a fost temporar modificat la 5 V / div.
Apoi, mergeți la MUR880.
Dioda MUR880 la o tensiune de 0V. Pe baza măsurătorilor,
făcută mai sus pentru condensator 120 pF, capacitatea CJ poate fi estimată
Valoarea ordinii de 100 pF este mai bună decât cea indicată în referință
valorile de date de 300 pF.
MUR880, ca și în testul anterior, este hrănit cât mai mult posibil
curent admisibil al generatorului. Curenții înainte și înapoi sunt aceiași
și sunt egale cu 100 mA. Scara verticală a fost temporar modificată la 5 V / div.
După cum era de așteptat, timpul de recuperare al rezistenței inverse
este încă 200 ns.
TRR scurt timp face dioda potrivite pentru utilizarea în mare curent circuite de comutare, dar chiar și așa, unul dintre factorii care limitează frecvența de lucru va fi cât de repede dioda de conducere. Această limitare poate fi evitată prin înlocuirea diodelor cu MOSFET-uri controlate în mod sincron.
Și, în sfârșit, vom lua o diodă necunoscută.
O diodă necunoscută cu o tensiune înainte de 0 V. Pentru o perioadă am crescut
sensibilitatea canalului albastru și înlocuirea diodei investigate
Un condensator mic pentru a determina acest lucru la zero
capacitatea CJ este aproximativ egală cu 25 pF.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: