مقاله دیودهای قدرت در 20 صفحه word قابل ویرایش با فرمت doc

فهرست مطالب

انواع دیودهای قدرت
دیودهای همه منظوره
دیودهای بازیابی سریع
دیودهای شاتکی
اثرات زمان بازیابی معکوس و مستقیم
انواع تریستورها
تریستورهای کنترل فاز
تریستورهای کلیدزنی سریع
تریستورهای خاموش شونده با گیت
مزایای GTO نسبت به SCR
تریستورهای دو جهته یا تریاک
تریستورهای هدایت معکوس
ترانزیستورهای پیوند دو قطبی
MOSFET های قدرت
محافظت از وسایل و مدارها
خنک سازی و گرماگیر ها
حفاظت ولتاژ با دیودهای سلنیوم ومقاومتهای متغیر اکسید فلزی
حفاظت جریان
استفاده از فیوز

انواع دیودهای قدرت

در حالت ایده آل دیود نباید هیچ زمانی بازیابی معكوسی داشته باشد كه هزینه ساخت دیود را افزایش می دهد . در بسیاری از كاربردهای اثرات زمان بازیابی معكوس چندان اهمیت ندارند و می توان از دیود از دیودهای ارزان استفاده كرد . بسته به مشخصه های بازیابی و روشهای ساخت ، دیودهای قدرت را به سه گروه می توان تقسیم كرد . مشخصه ها و محدودیت های عملی هر گروه كاربردشان را مشخص می كند .

1- دیودهای استاندارد یا همه منظوره

2- دیودهای بازیابی سریع

3- دیودهای شاتكی

دیودهای همه منظوره

دیودهای یكسو كننده همه منظوره زمان بازیابی معكوس نسبتاً زیادی دارند كه در حدودs μ 25 است و در كاربردهای سرعت پایین بكار می روند كه زمان بازیابی چندان اهمیتی ندارد (برای مثال در یكسو كننده ها و مبدلهای دیودی در كاربردهای فركانس رودی كم تا 1KHz ومبدلهای كموتاسیون خط ) .محدوده جریان این دیودها از كمتر از یك آمپر تا چند هزار آمپر و محدوده ولتاژ 50v تا حدود 5kv می باشد . این دیودها معمولاً به روش دیفیوژن ساخته می شوند . با این وجود یكسو كننده های آلیاژی كه در منابع تغذیه دستگاههای جوشكاری بكار می روند از لحاظ هزینه به صرفه تر هستند و محدوده كاری آنها تا 300A و 1000V می رسد .

دیودهای بازیابی سریع

دیودهای بازیابی سریع زمان بازیابی كوچكی (به طور معمول كمتر از s μ ) دارند . این دیودها در مدارهای مبدل dc به dc,dc,dc به ac كه سرعت بازیابی اغلب اهمیت بحرانی ای دارد بكار می روند . محدوده جریانی كاركرد این دیودها از كمتر از یك آمپر تا چند صد آمپر و محدوده ولتاژشان از 50 v تا حدود 3kv است .

برای محدوده ولتاژ بالای 400v ،‌دیودهای بازیابی سریع عموماً به روش دیفیوژن ساخته می شوند و زمان بازیابی بوسیله دیفیوژن طلا یا پلاتین كنترل می شود . برای محدوده ولتاژ كمتر از 400 v دیودهای اپی تكسال سرعت كلید زنی بیشتری نسبت به دیودهای دیفیوژنی دارند . دیودهای اپی تكسال پهنای بیس كمی دارند كه باعث می شود زمان بازیابی كوچكی در حدود 50ns داشته باشند .

دیودهای شاتكی

مشكل ذخیره بار در پیوند p-n در دیودهای شاتكی حذف (یا حداقل ) شده است . این كار از طریق ایجاد یك سد پتانسیل كه میان یك فلز و یك نیمه هادی متصل می شود ، انجام می پذیرد . یك لایه فلزی روی یك لایه اپی تكسیال باریك از سیلیكون نوع n قرار داده می شوند . سد پتانسیل رفتار یك پیوند p-n را شبیه سازی می كند . عمل یكسو كنندگی فقط به حاملهای اكثریت بستگی دارد و در نتیجه حاملهای اقلیت اضافی ای برای تركیب شدن وجود ندارند . اثر بازریابی منحصراً به خاطر ظرفیت خازنی خودپیوند نیمه هادی است .

بار الكتریكی بازیابی یافته در یك شاتكی خیلی كمتر از یك دیود پیوند p-n معادل است . از انجایی كه این بار ناشی از ظرفیت خازنی پیوند است تا حد زیادی مستقل از di/dt معكوس می باشد . دیودهای شاتكی افت ولتاژ مستقیم نسبتاً كوچكی دارند .

جریان نشتی دیودهای شاتكی بیشتر از دیودهای پیوند p-n است . یك دیود شاتكی با ولتاژ هدایت نسبتاً كم ، جریان نشتی نسبتاً زیادی دارد و برعكس . در نتیجه حداكثر ولتاژ مجاز آن معمولاً به 100v محدود می شود . محدوده جریان كاری دیودهای شاتكی از 1 تا 300A می باشد . دیودهای شاتكی برای بكار گیری در منابع تغذیه dc با ولتاژ كم و جریان بالا ایده آل هستند . اگر چه به منظور بالا بردن بازده ، این دیودها در منابع تغذیه با جریان كم نیز استفاده می شوند .