Peringkat Dioda

Selain penurunan tegangan maju (Vf) dan tegangan terbalik puncak (PIV), ada banyak peringkat dioda lain yang penting untuk desain rangkaian dan pemilihan komponen. Produsen semikonduktor memberikan spesifikasi rinci tentang produk mereka—termasuk dioda—dalam publikasi yang dikenal sebagai lembar data .

Lembar Data

Lembar data untuk berbagai macam komponen semikonduktor dapat ditemukan di buku referensi dan di internet. Saya lebih memilih internet sebagai sumber spesifikasi komponen karena semua data yang diperoleh dari situs web produsen adalah yang terbaru.

Parameter Dioda Tipikal dalam Lembar Data

Lembar data dioda tipikal akan berisi angka untuk parameter berikut:

Tegangan balik berulang maksimum =VRRM, jumlah tegangan maksimum yang dapat ditahan dioda dalam mode bias mundur, dalam pulsa berulang. Idealnya, angka ini tidak terbatas.

Tegangan balik DC maksimum =VR atau VDC, jumlah tegangan maksimum yang dapat ditahan dioda dalam mode bias mundur secara terus-menerus. Idealnya, angka ini tidak terbatas.

Tegangan maju maksimum =VF, biasanya ditentukan pada arus maju pengenal dioda. Idealnya, angka ini akan menjadi nol:dioda tidak memberikan perlawanan apapun terhadap arus maju. Pada kenyataannya, tegangan maju dijelaskan oleh “persamaan dioda”.

Maksimum (rata-rata) arus maju =IF(AV), jumlah arus rata-rata maksimum yang dapat dikonduksikan oleh dioda dalam mode bias maju. Ini pada dasarnya adalah batasan termal:berapa banyak panas yang dapat ditangani sambungan PN, mengingat daya disipasi sama dengan arus (I) dikalikan dengan tegangan (V atau E) dan tegangan maju bergantung pada arus dan suhu sambungan. Idealnya, angka ini tidak terbatas.

Maksimum (puncak atau lonjakan) arus maju =IFSM atau if(surge), jumlah arus puncak maksimum yang dapat dikonduksikan oleh dioda dalam mode bias maju. Sekali lagi, peringkat ini dibatasi oleh kapasitas termal sambungan dioda, dan biasanya jauh lebih tinggi daripada peringkat arus rata-rata karena inersia termal (fakta bahwa dibutuhkan waktu yang terbatas bagi dioda untuk mencapai suhu maksimum untuk arus yang diberikan) . Idealnya, angka ini tidak terbatas.

Pengeluaran total maksimum =PD, jumlah daya (dalam watt) yang diperbolehkan untuk dioda untuk disipasi, mengingat disipasi (P=IE) arus dioda dikalikan dengan jatuh tegangan dioda, dan juga disipasi (P=I2R) arus dioda dikalikan dengan resistensi massal. Pada dasarnya dibatasi oleh kapasitas termal dioda (kemampuan untuk mentolerir suhu tinggi).

Suhu persimpangan operasi =TJ, suhu maksimum yang diizinkan untuk sambungan PN dioda, biasanya dinyatakan dalam derajat Celcius (oC). Panas adalah "tumit Achilles" perangkat semikonduktor:mereka harus tetap dingin agar berfungsi dengan baik dan memberikan masa pakai yang lama.

Kisaran suhu penyimpanan =TSTG, kisaran suhu yang diizinkan untuk menyimpan dioda (tidak berdaya). Kadang-kadang diberikan dalam hubungannya dengan suhu sambungan operasi (TJ), karena suhu penyimpanan maksimum dan peringkat suhu operasi maksimum sering identik. Namun, jika ada, peringkat suhu penyimpanan maksimum akan lebih besar dari peringkat suhu pengoperasian maksimum.

Resistensi termal =R(), perbedaan suhu antara sambungan dan udara luar (R(Θ)JA) atau antara sambungan dan sadapan (R(Θ)JL) untuk disipasi daya yang diberikan. Dinyatakan dalam satuan derajat Celcius per watt (oC/W). Idealnya, angka ini akan menjadi nol, yang berarti bahwa paket dioda adalah konduktor termal dan radiator yang sempurna, mampu mentransfer semua energi panas dari sambungan ke udara luar (atau ke kabel) tanpa perbedaan suhu di sepanjang ketebalan dinding. paket dioda. Resistansi termal yang tinggi berarti bahwa dioda akan meningkatkan suhu yang berlebihan di sambungan (di mana kritis) meskipun upaya terbaik untuk mendinginkan bagian luar dioda, dan dengan demikian akan membatasi disipasi daya maksimumnya.

Arus balik maksimum =IR, jumlah arus yang melalui dioda dalam bias mundur operasi, dengan tegangan terbalik pengenal maksimum yang diterapkan (VDC). Terkadang disebut sebagai arus bocor . Idealnya, angka ini akan menjadi nol, karena dioda yang sempurna akan memblokir semua arus ketika dibias mundur. Pada kenyataannya, ini sangat kecil dibandingkan dengan arus maju maksimum.

Kapasitas sambungan tipikal =CJ, jumlah khas kapasitansi intrinsik sambungan, karena daerah penipisan bertindak sebagai dielektrik yang memisahkan sambungan anoda dan katoda. Ini biasanya angka yang sangat kecil, diukur dalam kisaran picofarads (pF).

Membalikkan waktu pemulihan =trr, jumlah waktu yang diperlukan dioda untuk “mati” ketika tegangan yang melintasinya berganti dari bias maju ke polaritas bias mundur. Idealnya, angka ini akan menjadi nol:dioda menghentikan konduksi segera pada pembalikan polaritas. Untuk dioda penyearah tipikal, waktu pemulihan terbalik berada dalam kisaran puluhan mikrodetik; untuk dioda "pengalihan cepat", mungkin hanya beberapa nanodetik.

Sebagian besar parameter ini bervariasi dengan suhu atau kondisi operasi lainnya, sehingga satu angka gagal untuk sepenuhnya menggambarkan peringkat yang diberikan. Oleh karena itu, produsen menyediakan grafik peringkat komponen yang diplot terhadap variabel lain (seperti suhu), sehingga perancang sirkuit memiliki gagasan yang lebih baik tentang kemampuan perangkat.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Dioda Zener