Dioidenrechner
Verständnis der Dioidmerkmal
Vorwärtscharakteristik
Die Vorwärmeigenschaften eines Diodes bestimmen sein Verhalten beim Durchlaufen von Strom. Die Beziehung zwischen Vorwärmezuständnis und Stromfluss folgt einer exponentiellen Kurve, die durch die Schokleis diode-Gleichung beschrieben wird: I = Ise^Vd/nVt - 1, wobei
- Reversesatulationsstrom
- Vorwärtsspannungsschlag
- Idealtätigkeitsfaktor 1 bis 2
- Thermische Spannung
2. Gängige Berechnungen
Regelmäßig benötigte Dioid-Kalculations
| Parameter | Formel | Beispiel |
|---|---|---|
| Strom durch Diode | I = V_S - V_F/R | 5V-Vorrat, 0,7V Abfall, 100Ω = 43mA |
| Diodespannung | R = ΔU / ΔI | Dynamische Widerstandstrennung am Betriebspunkt |
| Leistungsaufnahme | Leistung P = Anfangsspannung Vf mal Strom I if | <<0,7V mal 1A = 0,7W>> |
Leistungsaufnahme
Leistungsabsaugung eines Diodes ist ein kritischer Parameter, der die Gerätezuverlässigkeit und die Wärme-management-Anforderungen beeinflusst. Die abgefasste Leistung wird wie folgt berechnet:
Potenz = Volt-Spannung mal Strom-Fluss
Leistungsabsorption W
Vorwärtsspannungsausfall V
Vorauslaufstrom A
Temperaturwirkungen
Temperatur wirkt stark auf das Verhalten der Diode ein, beeinflusst sowohl den Vorwärtsspannungswert als auch den Umleitungsstrom bei Niedrigspannungen. Wichtige Temperaturbeziehungen umfassen:
- Vorwollwiderstand abnimmt mit der Temperatur typischerweise -2mV/°C
- Reversström doppelt für jeden 10 °C Anstieg
- Kerntemperatur beeinflusst die Gerätezuverlässigkeit
- Thermische Widerstandsmutigkeiten bestimmen die Temperaturerhöhung
5. Wechselverhalten
Für Hochfrequenzanwendungen wird die Schaltverhalten von entscheidender Bedeutung.
- Rückwirkzeit trr
- Vorwärtsreaktionszeit t fr
- Bundelkapazität Cj
- Gespeicherte Ladung Qs
Anwendungsbedenken
Als Diode-Designieren zu konzipieren, müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden:
- Erhöhter Rückspannung ERiP-Ratings
- Mittel- und Schaltstromwerte
- Betriebstemperaturbereich
- Paketthermische Widerstandsfähigkeit
- Frequenzanforderungen für die Reaktionskurven
- Spannungsrückstandberücksichtigungen
Design Richtlinien
Folgen Sie diesen Richtlinien für zuverlässige Schottky-Schaltkreisdesigns:
- Einbeziehen von Spannungsrabattwerten typischerweise 70-80%
- Denken Sie an Temperaturabgleichung für den Stromstroom
- Kontrollieren Sie Spannungsüberschläge.
- Angemessene Wärmeabfuhr implementieren
- Überwachung der Leitfäder temperatur
- Bestätigen der Rückschlagsanforderungen
Zener-Diodenanwendungen
Verständnis für die Berechnungen und Anwendungen von Zener-Dioden:
| Parameter | Gleichung | Hinweise |
|---|---|---|
| Dreistiftenstrom | Iterationszahl = Eingangsspannung - Ausgangsspannung / Widerstandsbezug | Spannung regulierende Konstruktion |
Diode Spannung berechnungen
Wie man die Spannung über einen Diode berechnet:
Vorwärtsspannungsschlag
- Silizium-Dioden: Größen variieren typischerweise zwischen 0,6-0,7 Volt
- Schottky-Dioden: 0,2-0,4 V
- LED Spannungseinbußen: 1,8–3,3 V Farbabhängig
- Temperaturkoeffizient: -2µV/K
Rückspannung
- Maximaler Anstoß von I2
- Die Ratenfertigung für die Zuverlässigkeit
- Umweltschutz durchüberstandiger Leistungen
- Temperatur-Effekte
Zehn. Diodenstromanalyse
Verständnis der Stromdurchflüsse von Dioden:
Vorwärtsstrom
- Höchstwertberücksichtigungen
- Temperaturabzug
- Laufzeitzykluswirkungen
- Hitteleitfähigkeitsanforderungen
Rückstrom
- Rissstromstärkeangaben
- Temperaturabhängigkeit
- Zerlegungseffekte
- Zuverlässigkeitsbewertungen
11. Idealitätsfaktorberechnung
Wie die Berechnung der Idealfaktorwerte eines Diodes aus Grafik und Messungen durchführt:
| Methode | Formel | Typische Werte |
|---|---|---|
| Von I-V-Kurve | Nenner ist Q/Molekültemperatur K mal Delta-Vergänglichkeit/Logarithmus von Flussdichte I | 1,0-2,0 |
| Zweipunktmethode | n = V2–V1/VT×lnI2/I1 | Silizium: ca. 1,0 |
Dynamische Widerstandstätigkeit
Berechnung der dynamischen Widerstandskraft eines Diodes aus Graffiti und Betriebspunkt:
Definizione und Messung:
- kleiner Signalwiderstand am Betriebspunkt
- Steigungscoefficient der I-V-Kurve am Betriebspunkt
- Temperaturabhängiges Parameter
- Varyiert mit dem Vorwärmeinhalt
Berechnungsmethoden:
- Widerstandswert = ΔU/ΔI bei Betriebspunkt
- Rd = nVt/I D für ideales Zond
- graphische Steigungsmessung
- Klein Signal-Schaltkreismessung
13. Schotky-Dioden-Eigenschaften
Besondere Überlegungen für Schottky-Dioden:
Zentrale Parameter:
- unteres Vorwärtsspannungswiderstand 0,2-0,4V
- Rasierere Schnelligkeit
- Hoher Rückstrom bei negativer Spannung
- Temperaturempfindlichkeit
Leistungsberechnungen:
- Kleiner Verlust bei der Durchgangskondensatoren
- Geringere Schaltverluste
- Temperaturfaktoren für die Reduzierung
- Wärmeleitungsmanagement benötigt
Schnellvergleich
Zu den Schlüsselgleichungen
Leistung: P = Vf × If
Schalttemperatur: Tsch = Ta + P × θja
Spannungsschutzstufe Berechnung: VRMarkierungswert = VRMaximalwert × 0,7
Leistungsausgang: IFLeistungsfähigkeit = IFMaximalleistung × Abgasschwächen
Typische Werte
Silizium Vf: 0,6-0,7V
Schottky-Vorwärme: 0,2-0,4V
Silizium Vf: 0,2-0,3V
LED Vf: 1,8-3,3V
Entwurftipps
- Verwenden Sie Sicherheitsmargen bei den Spezifikationswerten.
- • Temperatureeffekte berücksichtigen
- • Überprüfen Sie die PIV-Anforderungen
- Überprüfen der Leistungsaufnahme
- Überwachung der Schottkiteffekttemperatur
- • Berücksichtigen Sie Überschläge