Opori-osveshenia.ru

Опоры освещения
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Диод 1n5819: характеристики

Диод 1n5819: характеристики

Диоды Шоттки – отдельный тип полупроводниковых приборов, в которых не используется p – n переход, элементом с односторонней проводимостью в них является зона контакта металла с полупроводником. Они часто называются диодом с барьером Шоттки, по имени германского исследователя Вальтера Шоттки, определившего свойства потенциального барьера в контактном слое металл – полупроводник, в том числе его выпрямительные свойства. Полупроводник в таких структурах – кремний или арсенид галлия, наиболее часто применяемые металлы – золото, серебро, платина.

Корпус DO-41

Общая информация

Диоды, использующие барьер Шоттки, широко распространены и обладают рядом свойств, отличных от кремниевых приборов с p n переходом:

  • При прямом включении диода Шоттки падение напряжения на нём в 2-3 раза ниже, чем у обычных выпрямительных. При значительном увеличении обратного напряжения (более 100 вольт) этот параметр увеличивается и приближается к значениям для стандартного диода, что определяет основной диапазон напряжений при использовании – десятки вольт;
  • Малая ёмкость перехода, позволяющая работать на высоких частотах в цифровых схемах;
  • Способность к быстрому восстановлению допускает применение в выпрямителях напряжения до 100 и более килогерц, например, в блоках питания компьютеров.

При необходимости использовать диод с барьером Шоттки на обратное напряжение не более 40 вольт и средний ток 1 ампер наибольшее распространение нашёл диод 1N5819.

Диоды выпускаются в пластмассовом корпусе JEDEC DO – 41 с аксиальными выводами для монтажа ТНТ – установки в отверстия печатной платы, параллельно или перпендикулярно поверхности. Рядом с отрицательным выводом (катод) наносится кольцевая полоска.

Также производится в корпусе SMA (DO – 214AC) для SMD-монтажа, маркируются как SS14. Катод указывается аналогично обозначению на ТНТ – на корпусе.

In5819 для поверхностного монтажа

In5819 для поверхностного монтажа

Электрические параметры

Для любого исполнения корпуса 1N5819 характеристики полностью идентичны:

  • Пиковое и максимальное рабочее обратное напряжение – 40 В;
  • Переменное обратное напряжение – 28 В;
  • Выпрямленный ток (средний) – 1 А;
  • Общая ёмкость кристалла и корпуса – 110 пФ;
  • Рабочая температура – от -65 до +125 оС.

Важно обратить внимание на одинаковые величины обратных напряжений – пикового и рабочего. Такая особенность параметров свойственна практически всем диодам Шоттки – высокая чувствительность даже к небольшому превышению допустимого обратного напряжения.

Особенности применения

Особенности технологии производства диодов с барьером Шоттки накладывают ограничение на их применение в схемах с возможным увеличением относительно указанного в описании обратного напряжения. В таких ситуациях прибор выходит из строя очень быстро. В выпрямителях импульсных блоков питания применяются совместно со снаббером цепочки из последовательно включённых резистора и конденсатора для подавления высокочастотных импульсов. In5819 часто применяется как шунтирующий выводы сток – исток MOSFET транзисторов небольшой мощности.

Необходимо обратить внимание на отвод тепла от корпуса. Несмотря на то, что рабочая температура диода 125 оС, чрезмерный нагрев может спровоцировать неконтролируемый рост обратного тока, с неминуемым пробоем перехода или его разрушением.

Если обратное напряжение не более 30 вольт, можно использовать диод 1N5818, а до 20 вольт – 1N5817. Производители электронных компонентов выпускают множество ближайших и полных аналогов, как с обозначением типа 1N5819, так и другими: 11DQ03 – фирмы IOR, BYV10 – PHILIPS. Диод 1N5819 – прототип отечественного (белорусской компании «Интеграл») изделия КДШ2105В, это диод Шоттки с аналогичными параметрами, но в корпусе ТО – 92 (КТ – 26).

Читайте так же:
Кинетическая энергия тела на пружине

Видео

«Импульсный блок питания на базе БП ПК»

А проверить?
Хотя, наверное, логичнее и практичнее ставить три сборки, используя последовательное включение, одну 30-40-ка и две 10-20-тиамперные. Вот у меня их ужо приличная кучка набралась.

А смысл проверять, если простая прикидка показывает бесполезность затеи?

Ещё раз.
Стандартное соотношение витков трансформатора 40/7=5,7.
Максимальное значения напряжения питания инвертора 309В (при сетевом

220В).
Получаем амплитуду напряжения на вторичке с учётом напряжения насыщения ключей:
(309В/2-2В)/5,7=26В.
Обратное на диодах будет в 2 раза больше: 26В*2=52В.

Проверка дополнительно ещё одного десятка разных диодных сборок на 40В показала, что не следует рассчитывать на запас более, чем 5%. А это всего лишь 42В.
Можно заняться подбором, но у меня самые «высоковольтные» диоды держали 45В.

Получается, что как ни крути, а сборки на 40В не подходят. Среди сборок на 45В ещё можно подобрать такие которые выдерживают 52. 55В. То есть, впритык. Без какого либоо запаса.
Скажем, у меня напряжение сети редко опускается до 220В. В основном показывает 225. 230В. А это значит, что амплитуда напряжения на диодах будет 56В. Диодам хана!

Защита диодов стабилитроном не выдерживает ни какой критики.
На какое напряжэение его взять? Если он будет ограничивать только выбросы, то толку мало, так как диоды не выдерживают рабочего напряжения.
А если стабилитрон будет ограничивать амплитуду на безопсном для диодов уровне, то не выдержит сам, так как излишки будет гасить на себе при ни чем не ограниченном токе.

Что касается последовательного включения Шоттковских сборок, то не вижу смысла. Минимальное напряжение на них не менее 0,5В. При двух диодах последовательно 1В.
Стандартные быстрые диоды при том же токе обеспечат такое же напряжение. А мороки с креплением меньше.

Я применяю псевдомост и диоды с 5-ти вольтовой цепи используються.

Прикольно.
Напряжение меньше, чем даёт полный мост, но зато можно ставить «неходовые» сборки.
Пожалуй, для БП на 30В идеальное решение — без перемотки (перекоммутации) обмоток транса и минимум переделок.

Но оно не поможет поставить сборки на 40В в канале 12В.

Но хотя б 40-ка вольтовые есть куда применять если выходное не нужно выше 30-ти вольт.

Запаял сегодня Аналог девайс в индикатор, помогло, сейчас кое как можно выставить золотую середину, пришлось правда последовательно измерительной цепи добавить подстроечный резистор.

Так как заставить его внести поправки? Питание индикатора и измерительная цепь у него отдельно. Я закоротил измерительный вход и подал питание, индикатор не как не отреагировал, как гнал пургу по токовому каналу так и гонит.

А какие параметры L1, L2 у «псевдомоста» для выходного тока 10A?

D3 F16C20C (16A, 200V) подойдет для выходного тока 10A?

R2 какой мощности?

Подробнее о выходном каскаде БП посмотрите здесь https://www.drive2.ru/b/150956

L1 намотан на кольце от ДГС БП АТХ 25-30 витков двойным проводом диаметром 1-1,3 мм.
L2 штатный дроссель на ферритовом стержне с линии +5В.

Диод D3 F16C20C (16A, 200V) для выходного тока 10A должен подойти.

R2 мощностью 1Вт. Если будет сильно греться, увеличить мощность резистора.

Такие RC цепочки на обмотках выходного трансформатора в блоках АТХ уже стоят, их заменять не надо.

Читайте так же:
Механические методы получения порошков

Средняя точка транса «псевдомоста» с платой не соединена, как я понимаю?
Если использовать 45 вольтовые сборки диодов Шотки — можно повысить напряжение до 35 вольт? Как понизить до 35 вольт регулировку напряжения в схеме DWD (стр.20 )?
C1, C2 на 50 вольт достаточно?
Спасибо.

Средняя точка транcформатора, косичка, выпаивается из платы и висит в воздухе.

Напряжение 35В в схеме псевдомоста получить можно, но максимальный ток будет небольшой. Все зависит от вашего трансформатора, какое импульсное напряжение он выдает на выходе.
От напряжения диодов шоттки D1, D2 это не зависит, можно ставить диоды с напряжением от 40В и выше.

Ограничить максимальное напряжение до 35В в схеме DWD можно изменением сопротивления одного из резисторов R3 или 24кОм подключенными к 1 ножке TL494.

С1 , С2 лучше не менее 100В.

Форум про радио — сайт, посвященный обсуждению электроники, компьютеров и смежных тем.

Диодные сборки Шоттки в компьютерных блоках питания

1368601583_diod-shottkiОсновные типы и параметры современных диодных сборок Шоттки, которые используются в выпрямителях мощных импульсных источников питания.

Во время сборки блоков питания и преобразователей напряжения для автомобильных усилителей часто возникает проблема с выпрямлением тока с трансформатора. Раздобыть мощные импульсные диоды довольно серьезная проблема, поэтому решил напечатать статью, в которой приводится полный перечень и парметры мощных диодов Шоттки. Некоторое время назад лично у меня возникла проблема с выпрямителем преобразователя для авто усилителя. Преобразователь довольно мощный (500-600 ватт), частота выходного напряжения 60кГц, любой распространенный диод, который можно найти в старом хламе, сразу сгорит, как спичка. Единственным доступным вариантом в то время были отечественные КД213А. Диоды достаточно хорошие, держат до 10 Ампер, рабочая частота в пределах 100кГц, но и они под нагрузкой страшно перегревались.

1368601846_484888

На самом деле мощные диоды можно найти почти у каждого. Компьютерный БП является импульсным блоком питания, который питает целый компьютер. Как правило их делают с мощностью от 200 ватт до 1кВт и более, а поскольку компьютер питается от постоянного тока, значит в блоке питания должен быть выпрямитель. В современных блоках питания для выпрямления напряжения используют мощные диодные сборки Шоттки — именно у них минимальный спад напряжения на переходе и возможность работы в импульсных схемах, где рабочая частота намного выше сетевых 50 Герц. Недавно на халяву принесли несколько блоков питания, откуда и были сняты диоды для этого небольшого обзора. В компьютерных блоках питания можно найти самые разные диодные сборки, единичных диодов тут почти не бывает — в одном корпусе два мощных диода, часто (почти всегда) с общим катодом. Вот некоторые из них:

D83-004 (ESAD83-004) — Мощная сборка из диодов Шоттки, обратное напряжение 40 Вольт, допустимый ток 30А, в импульсном режиме до 250А — пожалуй, один из самых мощных диодов, который можно встретить в компьютерных блоках питания.

1368601948_diod-shottki-3

STPS3045CW — Сдвоенный диод Шоттки, ток выпрямленный 15A, прямое напряжение 570мВ, обратный ток утечки 200мкА, напряжение обратное постоянное 45 Вольт.

1368601935_diod-shottki-4

Основные диоды Шоттки, которые встречаются в блоках питания

Шоттки TO-220 SBL2040CT 10A x 2 =20A 40V Vf=0.6V при 10A
Шоттки TO-247 S30D40 15A x 2 =30A 40V Vf=0.55V при 15A
Ультрафаст TO-220 SF1004G 5A x 2 =10A 200V Vf=0.97V при 5A
Ультрафаст TO-220 F16C20C 8A x 2 =16A 200V Vf=1.3V при 8A
Ультрафаст SR504 5A 40V Vf=0.57
Шоттки TO-247 40CPQ060 20A x 2 =40A 60V Vf=0.49V при 20A
Шоттки TO-247 STPS40L45C 20A x 2 =40A 45V Vf=0.49V
Ультрафаст TO-247 SBL4040PT 20A x 2 =40A 45V Vf=0.58V при 20A
Шоттки TO-220 63CTQ100 30A x 2 =60A 100 Vf=0.69V при 30A
Шоттки TO-220 MBR2545CT 15A x 2 =30A 45V Vf=0.65V при 15A
Шоттки TO-247 S60D40 30A x 2 =60A 40-60V Vf=0.65V при 30A
Шоттки TO-247 30CPQ150 15A x 2 =30A 150V Vf=1V при 15A
Шоттки TO-220 MBRP3045N 15A x 2 =30A 45V Vf=0.65V при 15A
Шоттки TO-220 S20C60 10A x 2 =20A 30-60V Vf=0.55V при 10A
Шоттки TO-247 SBL3040PT 15A x 2 =30A 30-40V Vf=0.55V при 15A
Шоттки TO-247 SBL4040PT 20A x 2 =40A 30-40V Vf=0.58V при 20A
Ультрафаст TO-220 U20C20C 10A x 2 =20A 50-200V Vf=0.97V при 10A

Читайте так же:
Кто должен обеспечивать содержание и эксплуатацию инструмента

Существуют и современные отечественные диодные сборки на большой ток. Вот их маркировка и внутренняя схема:

1368602224_diod-shottki-1

Также выпускаются высоковольтные диоды Шоттки, которые можно использовать например в БП ламповых усилителей и другой аппаратуры с повышенным питанием. Список приведён ниже:

1368602098_diod-shottki-2

Хотя более предпочтительным является применение диодов Шоттки в низковольтных мощных выпрямителях с выходными напряжениями в пару десятков вольт, на высоких частотах переключения.

Что такое диод и как его проверить

Мы настолько привыкли к компьютерам, что не представляем своей жизни без них. Эти жужжащие ящики на наших столах собраны из множества различных «железок». Интересно отметить, что ни один из этих составных «кирпичиков» сам по себе не может похвастаться теми свойствами, которыми обладает компьютер.

А собранные вместе, они являют собой нечто совершенно уникальное!

Какой кирпич не возьми – это только кусок обожженной глины; не сразу и понятно, к какому делу его – самого по себе — можно приспособить.

Проверка диодов

Это как дом, построенный из кирпичей.

Но несколько тысяч собранных определенным образом таких кусков глины — это жилище, которое защищает от непогоды и предоставляет крышу над головой.

Разумеется, можно пользоваться компьютером (и жить в доме) и не представлять себе, как эти штуки устроены.

Но если вы хотите научиться «лечить» ваши компьютеры, то придется разбираться, как устроены их составные части.

Поэтому сегодня мы поговорим об одном из компьютерных «кирпичиков» чуть более подробно. Мы попытаемся кратко познакомиться с тем, что такое полупроводниковые диоды и зачем они нужны.

Что такое диод?

Диоды в блоке питания

Диоды применяются в компьютерных блоках питания для выпрямления переменного тока.

Выпрямительный диод – это деталь, имеющая в своем составе соединенные вместе полупроводники двух типов – p-типа (positive – положительный) и n–типа (negative – отрицательный).

При их соединении (сплавлении) образуется так называемый p-n переход. Этот переход обладает разным сопротивлением при различной полярности приложенного напряжения.

Если напряжение приложено в прямом направлении (положительная клемма источника напряжения подключена к p-полупроводнику — аноду, а отрицательная – к n-полупроводнику — катоду), то сопротивление диода невелико.

В этом случае говорят, что диод открыт. Если полярность подключения изменить на противоположную, то сопротивление диода будет очень большим. В таком случае говорят, что диод закрыт (заперт).

Вольт-амперная характеристика диода

Когда диод открыт, то на нем падает какое-то напряжение.

Это падение напряжения создается протекающим через диод так называемым прямым током и зависит от величины этого тока.

Читайте так же:
Рейтинг дрелей шуруповертов сетевых

Причем зависимость эта нелинейная.

Конкретное значение падения напряжения в зависимости от протекающего тока можно определить по вольт-амперной характеристике.

Эта характеристика обязательно приводится в полном техническом описании (data sheets, справочных листах).

Например, на распространенном диоде 1N5408, применяемом в компьютерном блоке питания, при изменении тока от 0,2 до 3 А падение напряжения изменяется от 0,6 до 0,9 В. Чем больше протекающий через диод ток, тем больше падение напряжения на нем и, соответственно, рассеиваемая на нем мощность (P = U * I). Чем большая мощность рассеивается на диоде, тем сильнее он греется.

Мостовая схема выпрямления

Мостовая схема выпрямления

В компьютерном блоке питания при выпрямлении сетевого напряжения применяется обычно мостовая схема выпрямления – 4 диода, включенные определенным образом.

Если клемма 1 имеет положительный относительно клеммы 2 потенциал, то ток пойдет через диод VD1, нагрузку и диод VD3.

Если клемма 1 имеет отрицательный клеммы 2 потенциал, то ток потечет через диод VD2, нагрузку и диод VD4. Таким образом, ток через нагрузку хоть и меняется по величине (при переменном напряжении), но протекает всегда в одном направлении – от клеммы 3 к клемме 4.

В этом и заключается эффект выпрямления. Если бы не было диодного моста – ток по нагрузке протекал бы в разных направлениях. С мостом же он протекает в одном. Такой ток называется пульсирующим.

В курсе высшей математики доказывается, что пульсирующее напряжение содержит в себе постоянную составляющую и сумму гармоник (частот, кратных основной частоте переменного напряжения 50 Герц). Постоянная составляющая выделяется фильтром (конденсатором большой емкости), который не пропускает гармоники.

Схема выпрямления из двух диодов

Схема выпрямления из двух диодов

Внимательный читатель может спросить: «А почему это используются разные схемы включения? Нельзя ли применить диодный мост и в низковольтной части?»

Можно, но это будет не лучшее решение. В случае диодного моста ток проходит через нагрузку и два последовательно включенных диода.

В случае использования диодов 1N5408 общее падение напряжения на них может составить величину 1,8 В. Это очень немного по сравнению с сетевым напряжением 220 В.

А вот если такая схема будет применена в низковольтной части, то это падение будет весьма заметным по сравнению с напряжениями +3,3, +5 и +12 В. Применение схемы из двух диодов уменьшает потери вдвое, так как последовательно с нагрузкой включен один диод, а не два.

К тому же, ток во вторичных цепях блока питания гораздо больше (в разы), чем в первичной.

Следует отметить, для этой схемы трансформатор должен иметь две одинаковые обмотки, а не одну. Схема выпрямления из двух диодов использует оба полупериода переменного напряжения, также как и мостовая.

Если потенциал верхнего конца вторичной обмотки трансформатора (см схему) положителен по отношению к нижнему, то ток протекает через клемму 1, диод VD1, клемму 3, нагрузку, клемму 4 и среднюю точку обмотки. Диод VD2 в это время заперт.

Если потенциал нижнего конца вторичной обмотки положителен по отношению к верхнему, то ток протекает через клемму 2, диод VD2, клемму 3, нагрузку, клемму 4 и среднюю точку обмотки. Диод VD1 в это время заперт. Получается тот же пульсирующий ток, что и при мостовой схеме.

Теперь давайте покончим со скучной теорией и перейдем к самому интересному – к практике.

Проверка диодов

Изображение диода в схемахДля начала скажем, что перед началом проверки диодов, хорошо бы ознакомиться с тем, как работать с цифровым тестером.

Читайте так же:
Аппарат для газовой сварки кроссворд

Об этом рассказывается в соответствующих статьях здесь, здесь и здесь.

Диод на электрических схемах изображается символически в виде треугольника (стрелочки) и палочки.

Палочка – это катод, стрелочка (она указывает направление тока, т.е. движения положительных зарядов) – анод.

Проверить диодный мост можно цифровым тестером, установив переключатель работы в положении проверки диодов (указатель переключателя диапазонов тестера должен стоять напротив символического изображения диода).

Открытый диод

Если присоединить красный щуп тестера к аноду, а черный — к катоду отдельного диода, то диод будет открыт напряжением с тестера.

Дисплей покажет величину 0,5 – 0,6 В.

Если изменить полярность щупов, диод будет заперт.

Дисплей при этом покажет единицу в крайнем левом разряде.

Диодный мост часто имеет символическое обозначение вида напряжения на корпусе (

переменное напряжение, +, — постоянное напряжение).

Диод закрыт

Диодный мост можно проверить, установив один щуп на одну из клемм «

», а второй – поочередно на выводы «+» и «-».

При этом один диод будет открыт, а другой закрыт.

Если поменять полярность щупов – то тот диод, который был закрыт, теперь откроется, а другой закроется.

Следует обратить внимание на то, что катод – это плюсовой вывод моста.

Если какой-то из диодов закорочен, тестер покажет нулевое (или очень небольшое напряжение).

Диод закорочен

Такой мост, естественно, непригоден для работы.

В закоротке диода можно убедиться, если тестировать диоды в режиме измерения сопротивления.

При закороченном диоде тестер покажет небольшое сопротивление в обоих направлениях.

Как уже говорилось, во вторичных цепях используется схема выпрямления из двух диодов.

Но даже на одном диоде падает достаточно большое напряжение по сравнению с выходными напряжениями +12 В, +5 В, +3,3 В.

Диодный мост

Токи потребления могут достигать 20 А и более, и на диодах будет рассеиваться большая мощность.

Вследствие этого они будут сильно греться.

Мощность рассеяния уменьшится, если будет меньшим прямое напряжение на диоде.

Поэтому в таких случаях применяют так называемые диоды Шоттки, у которых прямое падение напряжения меньше.

Диоды Шоттки

Низковольтная диодная сборка

Диод Шоттки состоит не из двух различных полупроводников, а из металла и полупроводника.

Получающийся при этом так называемый потенциальный барьер будет меньше.

В компьютерных блоках питания применяют сдвоенные диоды Шоттки в трехвыводном корпусе.

Типичным представителем такой сборки является SBL2040. Падение напряжения на каждом из ее диодов при максимальном токе не превысит (по даташиту) 0,55 В. Если проверить ее тестером (в режиме проверки диодов), то он покажет величину около 0,17 В.

Меньшая величина напряжения обусловлена тем, что через диод протекает очень небольшой ток, далекий от максимального.

В заключение скажем, что у диода есть такой параметр, как предельно допустимое обратное напряжение. Если диод заперт – к нему приложено обратное напряжение. При замене диодов надо учитывать эту величину.

Если в реальной схеме обратное напряжение превысит предельно допустимое – диод выйдет из строя!

Диод – важная «железка» в электронике. Чем бы еще мы выпрямляли напряжение?

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector