Wpływ odwrotnego czasu odzyskiwania diod na wydajność urządzenia

1, przegląd czasu regeneracji diod odwrotnego
Czas odzyskiwania diody odwrotnie odnosi się do czasu wymaganego do przełączania diody ze stanu przewodzenia do przodu na stan blokowania do tyłu. Ten czas obejmuje czas przechowywania (TS) i czas zejścia (TF), tj. Tr=ts+tf. W czasie przechowywania prąd wsteczny pozostaje wysoki, a dioda nie całkowicie wyłączyła się; Czas zejścia to czas, w którym prąd wsteczny stopniowo spada do określonej wartości (zwykle 0,1 razy maksymalny prąd odzyskiwania odwrotnego).
Odwrotny czas odzyskiwania jest faktycznie spowodowany efektem przechowywania ładowania. Gdy dioda prowadzi w kierunku do przodu, kumuluje się ładunek na interfejsie połączenia PN, tworząc przechowywany ładunek. Gdy dioda musi przejść do stanu blokowania wstecznego, te przechowywane ładunki muszą zostać wyczerpane, aby dioda mogła całkowicie wyłączyć. Dlatego odwrotny czas odzyskiwania to czas wymagany do wyczerpania przechowywanego ładunku.
2, Wpływ odwrotnego czasu odzyskiwania na wydajność urządzenia
Ogranicz częstotliwość pracy
Odwrotny czas odzyskiwania diody ma znaczący wpływ na jego częstotliwość roboczą. W obwodach prądu przemiennego diody muszą ukończyć przełączanie stanu z przodu na odwrotność w każdym cyklu. Jeśli odwrotny czas odzyskiwania stanowi stosunkowo duży odsetek całego cyklu, to przy wysokich częstotliwościach dioda nie jest wystarczająca do skutecznego zakończenia przełączania stanu, co powoduje ograniczoną wydajność.
Na przykład w aplikacjach rektyfikacyjnych idealnym stanem jest uczynienie odwrotnego czasu odzyskiwania diody o wiele krótszym niż cykl roboczy. Jeśli odwrotny czas odzyskiwania jest zbyt długi, spowoduje, że dioda nie będzie działać normalnie przy wysokich częstotliwościach, ograniczając w ten sposób częstotliwość roboczą całego urządzenia.
Zwiększ straty przełącznika
Im dłuższy czas odzyskiwania diody odwrotnej, tym dłuższy pozwoli prąd przepływu w odwrotnym okresie przez okres, gdy przełącza się ze stanu przewodzenia na stan blokujący. Spowoduje to, że dioda tranzystora lub MOSFET połączona szeregowo w celu rozpoczęcia przewodzenia przed całkowitym wyłączeniem, co spowoduje przełączanie strat. Ten rodzaj straty jest szczególnie znaczący w aplikacjach zasilających tryb przełącznika.
Przełączanie strat nie tylko zmniejszają wydajność sprzętu, ale także zwiększa jego wytwarzanie ciepła, co może prowadzić do takich problemów, jak ochrona przed przegrzaniem. Dlatego w aplikacjach takich jak przełączanie zasilaczy należy zwrócić szczególną uwagę na odwrotny czas odzyskiwania diod, a diody o krótszych czasach odzyskiwania odwrotnego powinny być wybrane w celu zmniejszenia strat przełączania.
Wpływa na zakłócenia elektromagnetyczne (EMI)
W momencie, gdy dioda jest wyłączona, prąd w obwodzie nie może natychmiast zatrzymać. Ze względu na obecność indukcyjności prądy te będą nadal płynąć i próbować utrzymać swoją pierwotną ścieżkę, tworząc w ten sposób skoki wysokiego napięcia w obwodzie. Te kolce o wysokim napięciu mogą powodować zakłócenia w innych częściach obwodu, znane jako interferencja elektromagnetyczna (EMI).
Im dłuższy czas odzyskiwania diody, tym bardziej złożony wygenerował prąd fali oscylacji, i tym poważniejszy interferencja elektromagnetyczna. Dlatego w obwodach o wysokiej - przełącznika prędkości należy zwrócić szczególną uwagę na wpływ odwrotnego czasu odzyskiwania diod na zakłócenia elektromagnetyczne. Optymalizując układ obwodu, wybierając odpowiednie diody i zmniejszając częstotliwość przełączania, interferencja elektromagnetyczna można skutecznie zmniejszyć.
Wpływa na projekt rozpraszania ciepła
Ze względu na zwiększone straty przełączania spowodowane przez odwrotny czas odzyskiwania wzrost temperatury samej diody wzrasta. Podczas projektowania należy wziąć pod uwagę odpowiednie pomiary rozpraszania ciepła, aby dioda może działać normalnie w dopuszczalnym zakresie temperatur. Jeśli projekt rozpraszania ciepła jest niewłaściwy, może spowodować przegrzanie diody i uszkodzenia.
Ponadto odwrotny czas odzyskiwania może również wpływać na stabilność termiczną diody. W warunkach wysokiej temperatury czas odwrotnego odzyskiwania diod może wzrastać, dalsze zaostrzenie strat przełączania i problemy z wzrostem temperatury. Dlatego podczas projektowania konieczne jest rozważenie stabilności termicznej diody i kompleksowego wpływu miar rozpraszania ciepła.
3, mierzy w celu zoptymalizowania odwrotnego czasu odzyskiwania diod
Wybierz odpowiednią diodę
Przy wyborze diody szczególną uwagę należy zwrócić na parametr odwrotnego czasu odzyskiwania. Wybór diod o krótszym odwrotnym czasie odzyskiwania w oparciu o określone wymagania dotyczące zastosowania i warunki pracy może skutecznie zmniejszyć straty przełączania i zakłócenia elektromagnetyczne.
Optymalizuj projekt obwodu
Optymalizując konstrukcję obwodu, możliwe jest zmniejszenie prądu skoków oscylacji i napięcia diod podczas procesu przełączania, zmniejszając w ten sposób zakłócenia elektromagnetyczne i straty przełączania. Na przykład prądowe przebiegi można wygładzić, a skoki napięcia można zmniejszyć, dodając komponenty, takie jak induktory i kondensatory.
Zmniejsz częstotliwość przełączania
Jeśli jest to dozwolone, zmniejszenie częstotliwości przełączania może skutecznie zmniejszyć liczbę przełączników diod i straty przełączania. Należy jednak zauważyć, że zmniejszenie częstotliwości przełączania może wpływać na ogólną wydajność i wydajność urządzenia. Dlatego należy wykonać handel - między wydajnością a wydajnością.
Wzmocnij projekt rozpraszania ciepła
Aby zapewnić, że dioda może działać normalnie w dopuszczalnym zakresie temperatur, konieczne jest wzmocnienie projektu rozpraszania ciepła. Skuteczność rozpraszania ciepła można poprawić, dodając komponenty, takie jak ciepła i wentylatory, zmniejszając w ten sposób wzrost temperatury i przełączając straty diod.

https://www.trrsemicon.com/diode/smd ((2} }diode/tvs ((3} }diode ((4} }smbj5-0a.html