Exitonservice.ru

Экситон Сервис
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Максимальный импульсный ток светодиода

Основное предназначение выпрямительных диодов состоит в изменении характера переменного тока для последующего превращения его в постоянный. Данные радиокомпоненты находят применение в цепях согласования и развязки, умножителях напряжения и других устройствах без жёстких требований по частотным характеристикам сигналов. Чаще всего эти элементы используются для выпрямления переменного тока промышленной частоты 50 Гц.

Данные радиокомпоненты входят в состав выпрямителей переменного тока и блоков питания. Правда, в этом случае обычно используются не дискретные выпрямительные диоды, а так называемый диодный мост. Самый простой мост состоит из четырёх диодов. С его выхода снимается практически идеальный постоянный ток, который нуждается лишь в незначительной коррекции, для чего используются цепи, состоящие из резисторов и конденсаторов.

Основными электрическими параметрами выпрямительных диодов являются следующие:

  1. Максимальное постоянное обратное напряжение;
  2. Максимальное импульсное обратное напряжение;
  3. Максимальный прямой ток;
  4. Максимальный импульсный прямой ток;
  5. Постоянное прямое напряжение;
  6. Общая емкость диода;
  7. Обратный ток диода при предельном обратном напряжении;
  8. Рабочая частота диода;
  9. Рассеиваемая мощность на диоде.

Кроме того, радиокомпоненты классифицируются по температуре окружающего воздуха, при которой диод исполняет свои функции.

Особенности выпрямительного диода

Главная отличительная особенность диодов этого типа состоит в том, что в их конструкции используются так называемые плоскостные p-n-переходы, обеспечивающие нормальные условия для протекания прямого тока. Однако подобные переходные зоны обладают значительной ёмкостью, которая ограничивает рабочую частоту радиокомпонентов.

Поскольку выпрямительные диоды оперируют достаточно высокими мощностями, важную роль при их эксплуатации играет такое явление, как пробой. Принципиально его можно описать следующим образом. При росте обратного напряжения выше некоей пороговой величины в полупроводниках начинают протекать физико-химические процессы, приводящие к появлению обратной проводимости. Такой диод начинает беспрепятственно пропускать электрический ток в обоих направлениях, то есть перестаёт исполнять свою ключевую функцию.

Существует несколько видов пробоя – лавинный, туннельный, тепловой. Их концептуальное различие заключается в возможности восстановления диода после пробоя. Если после лавинного и туннельного радиодеталь при некоторых условиях может восстановиться и продолжать нормально работать, то тепловой пробой почти гарантированно приводит к фатальному выходу диода из строя.

Исполнение выпрямительных диодов

Для изготовления данных радиокомпонентов используются два полупроводника – кремний и германий. Кремниевые элементы выгоднее в функциональном отношении, так как их обратный ток гораздо меньше того же параметра германиевых изделий. Кроме того, выпрямительные диоды на основе кремния не так критичны в отношении нагрева, как германиевые, поэтому могут работать при более высокой температуре. Однако с этим связан существенный минус кремниевых элементов – если они пробиваются обратным напряжением, то пробой носит тепловой характер. Это означает, что пробитый диод из кремния почти всегда приходится заменять новым.

В большинстве случаев выпрямительные диоды заключаются в мощные металлические корпуса, которые обеспечивают не только механическую прочность изделий, но и нормальное теплоотведение. Выпрямительные диоды в сравнении с другими типами крупнее. Особенно большими являются высоковольтные устройства, рассчитанные на оперирование большими мощностями. Такие диоды используются на электрических подстанциях и прочих объектах электроэнергетической отрасли.

Описание

SMD 3528 – это типовой стандарт для миниатюрных сверхъярких светодиодов в корпусе для поверхностного монтажа. Светоизлучающий кристалл выполнен на основе структур InGaN (смесь нитрида галлия и нитрида индия) и AlGaInP (алюминий-галлий-индиевый фосфид).

По цифрам в названии можно определить размеры корпуса LED, — в данном случае это 3.5х2.8 мм.

Внешний вид светодиодов этой серии и габаритный чертеж представлены на фото.

В настоящее время существует модель SMD 5050, представляющая собой 3 кристалла 3528, заключенные в один корпус. Она отличается большей мощностью и яркостью свечения.

Питание светодиодов «жестким» ШИМом

SHaDow » 16 дек 2012, 15:50

Если не ставить задачу точной стабилизации тока питания светодиодов, то можно собрать несложный ШИМ, скажем на 555 таймере и выбрать скважность, при которой ток через светодиод(ы) близок к номинальному. Теоретически. Фактически светодиод будет питаться очень короткими импульсами напряжения, уровень которого равен уровню входного, т.е. если на входе нашего эрзац-драйвера 12 вольт, то на выходе короткие импульсы с амплитудой все те же 12 вольт, т.е. в эти короткие промежутки времени ток через светодиод должен течь значительно более высокий, чем номинальный. Вопрос: не отразиться ли на «здоровье» светодиода питание пусть и очень короткими, но значительно превышающими номинальные импульсами тока?

Читать еще:  Измерение сопротивления кабеля постоянным током

Я конечно попробовал сделать это на практике, светодиод не сгорает по крайней мере сразу. Что смущает — что-то в схеме при подключении нагрузки «поет» с частотой ШИМа и сдается мне, что это сам светодиод, но чему там «петь»?

P.S. Можно частично решить проблему воткнув по выходу «эрзац-драйвера» конденсатор, но это создаст больше проблем, чем решит.

Re: Питание светодиодов «жестким» ШИМом

JackThePirate » 16 дек 2012, 17:02

Re: Питание светодиодов «жестким» ШИМом

ВикНик » 16 дек 2012, 17:24

Re: Питание светодиодов «жестким» ШИМом

pavel_1969 » 16 дек 2012, 17:57

Re: Питание светодиодов «жестким» ШИМом

изобретатель » 16 дек 2012, 18:05

Re: Питание светодиодов «жестким» ШИМом

Светочъ » 16 дек 2012, 18:21

А вот разрешите не согласиться, при питании импульсным током мы получаем такой же, или близкий к этому, световой поток, но имеем больший КПД(вспомним принцип РЛС) и меньший нагрев всей системы и значит меньшую площадь радиатора. Такой режим прописан во всех даташитах.

Re: Питание светодиодов «жестким» ШИМом

ВикНик » 16 дек 2012, 18:34

Я разрешаю не соглашаться;)
Измерения не разрешают , при вдвое меньшем номинала токе (самый плохой КПД) И ток и напряжение уменьшается, а ЛМ/вт-повышается. В результате, питание импульсами проигрывает, не очень

Re: Питание светодиодов «жестким» ШИМом

Светочъ » 16 дек 2012, 19:16

Я разрешаю не соглашаться;)
Измерения не разрешают , при вдвое меньшем номинала токе (самый плохой КПД) И ток и напряжение уменьшается, а ЛМ/вт-повышается. В результате, питание импульсами проигрывает, не очень

А измеряем чем? Может отсюда все выводы?

Re: Питание светодиодов «жестким» ШИМом

ВикНик » 16 дек 2012, 19:29

Re: Питание светодиодов «жестким» ШИМом

JackThePirate » 16 дек 2012, 21:32

Re: Питание светодиодов «жестким» ШИМом

nae » 16 дек 2012, 21:40

Re: Питание светодиодов «жестким» ШИМом

ВикНик » 16 дек 2012, 22:18

Re: Питание светодиодов «жестким» ШИМом

nae » 16 дек 2012, 22:33

Re: Питание светодиодов «жестким» ШИМом

ВикНик » 16 дек 2012, 22:50

А эффективность (лм/вт) от тока, которая на рисунке, не подходит

Сегодня принесли квитанцию на Эл-во.
КВТ=125, сумма 27гр +НДС 5,4гр ИТОГО 32гр 40коп
Тариф до 150КВТ=0,26гр
150—600квт=0,34гр
Выше 600КВТ=0,96гр
Тарифы без НДС, при оплате добавляйте 20%
То есть за 151квт пришлось бы платить 62гривны

Ни разу не вышел, из самого низкого тарифа, при постоянно включенном компе и телике (все соседи платят в 3-4 раза больше и выключают телик при перерыве в 10мин—-экономят, зато лампочки ЛН по 150вт—-другие не светят),
то есть за год экономлю не менее 800Гр или 80светиков (на 160вт) MX6S, которых хватит, не только для своей квартиры, но и на подарок родственникам

Re: Питание светодиодов «жестким» ШИМом

nae » 16 дек 2012, 23:08

Примерно оценить можно, представляя в уме ВАХ, но если делать нормально, то надо бы ВАХ знать, т.к. люмены делят на ватты, а ватты — это амперы на вольты, а вольты могут сильно нелинейно зависеть от ваттов или амперов )))))

Читать еще:  Выключатель 12v с подсветкой схема подключения

Техническая документация к электронным компонентам на русском языке.

Описание

Диоды кремниевые, диффузионные. Предназначены для преобразования переменного напряжения частотой до 1,1 кГц. Выпускаются
в металлостеклянном корпусе с жесткими выводами. Тип диода и схема соединения электродов с выводами приводятся на корпусе. Масса диода с комплектующими деталями не более 18 г.

При креплении диодов усилие затяжки должно быть не более 196 Н·м (0,2 кгс·м). При этом запрещается прилагать к изолированному выводу усилие, превышающее 9,8 Н (1 кгс), что может привести к нарушению целостности стеклянного изолятора. Размеры радиатора
(теплоотвода) рассчитываются из условия, что диод является точечным источником теплоты, рассеивающим мощность 2Uпр,ср· Iпр,ср.

При последовательном соединении диодов рекомендуется применять диоды одного типа и шунтировать каждый резистором сопротивлением 10…15 кОм на каждые 100 В амплитуды обратного напряжения.

Описание значений со звездочками(*) смотрите в буквенных обозначениях параметров диодов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Общая информация и особенности применения: Выпрямительные диоды

Максимально допустимый средний прямой ток $( ( I_ ) $), А:

Максимально допустимое импульсное
повторяющееся обратное напряжение $( ( U_ ) $), В * :

Максимально допустимое постоянное
обратное напряжение $( ( U_ ) $), В * :

Максимально допустимый ток перегрузки $( ( I_ ) $), А:

(20)
25

Максимальная рабочая частота $( ( f_ ) $), кГц * :

Максимальная температура корпуса диода $( (T_ ) $), °C:

Постоянное (среднее) прямое напряжение $( ( U_ (U_ ) ) $), В:

Время обратного восстановления $( ( t_ ) $), мкс:

Постоянный (средний) обратный ток $( (I_ (I_ )) $), мА * :

Тепловое сопротивление переход-корпус $( (R_ ) $), °C/Вт * :

Перегорают диоды

Перегорают диоды

Сообщение x-nikolas » 19 сен 2017, 18:32

Перегорают диоды

Сообщение rwg » 19 сен 2017, 20:21

Перегорают диоды

Сообщение Jackson » 19 сен 2017, 21:13

Вы все правильно делаете. Но здесь важен не только номинальный прямой ток диода , но и максимальное обратное напряжение. Диоды выносит либо нагревом, либо перегрузкой, либо импульсным напряжением. Соответственно и бороться: с первым — установкой диода на радиатор (а не просто выбором диода на огромный прямой ток); со вторым — правильным расчетом номинальных токов, с третьим — устранением импульсных перенапряжений и выбором диода на высокое это самое напряжение. Эти два параметра всё решают вместе.

Теперь подробнее:
1. Номинальный ток. Как Вы его считаете? Следует рассмотреть все состояния Вашей схемы питания, включая самые тяжёлые, например момент запуска когда разом включаются многие устройства. Так Вы получите номинал нагрузки, добавьте процентов 30-40 — вот номинальный ток диода. И имейте в виду, что если у диода номинал 100 ампер, то это не значит что при номинале 20 ампер не нужен радиатор. Мощность, выделяемую на диоде надо куда-то деть, в том числе и импульсную.
2. Пусковые токи устройств Вы учитываете? Момент подачи питания на контроллер, начинается зарядка конденсаторов — пусковой ток может составлять 20-30 номиналов. Пусковой ток катушки реле — до 6-10 номиналов. Некоторые производители это указывают в документации, некоторые нет — придётся импровизировать. Рассмотрите все режимы, так Вы найдёте максимальный импульсный прямой ток — добавьте к нему те же 30-40 процентов и получите максимальный импульсный ток диода. Имейте в виду, что каждое превышение номинального тока диода разрушает его, снижая срок службы. Даже если у Вас будет запас 30-40 процентов по импульсному току, то каждый импульс все равно может разрушать диод, и на каком по счёту импульсе он загнётся — это лотерея: может на пятидесятом, может на тысячном, может на первом. Если импульсные перегрузки у вас частое явление — поднимайте номинал.
3. Каждое реле или катушка — источник обратного напряжения при его отключении. Чтобы от этого избавиться, ставят шунтирующие диоды параллельно катушкам во встречном направлении (они пропускают через себя в виде тока всю накопленную катушкой энергию). Важно чтобы был зашунтирован каждый источник таких импульсов — вы не угадаете какое именно реле даст смертельный для диода импульс. И номинальное обратное напряжение диода тоже должно соответствовать. К примеру, при номинале 24 вольта импульсные перенапряжения больше ста вольт — это реальность. В самом тяжелом случае мы намерили порядка 200 вольт. Так что обратное напряжение диода должно быть как миниму 4 номинала прямого напряжения в сети.

Читать еще:  Как проверить исправность выключателя света

А дальше — опыт и внимательный анализ схемы.

Электрический пробой возникает в результате воздействия сильного электрического поля в p-n переходе. Такой пробой является обратимый, то есть он не приводит к повреждению перехода, и при снижении обратного напряжения свойства диода сохраняются. Например. В таком режиме работают стабилитроны – диоды, предназначенные для стабилизации напряжения.

Туннельный пробой.

Туннельный пробой происходит в результате явления туннельного эффекта, который проявляется в том, что при сильной напряженности электрического поля, действующего в p-n переходе малой толщины, некоторые электроны проникают (просачиваются) через переход из области p-типа в область n-типа без изменения своей энергии. Тонкие p-n переходы возможны только при высокой концентрации примесей в молекуле полупроводника.

В зависимости от мощности и назначения диода толщина электронно-дырочного перехода может находиться в пределах от 100 нм (нанометров) до 1 мкм (микрометр).

Для туннельного пробоя характерен резкий рост обратного тока при незначительном обратном напряжении – обычно несколько вольт. На основе этого эффекта работают туннельные диоды.

Благодаря своим свойствам туннельные диоды используются в усилителях, генераторах синусоидальных релаксационных колебаний и переключающих устройствах на частотах до сотен и тысяч мегагерц.

Лавинный пробой.

Лавинный пробой заключается в том, что под действием сильного электрического поля неосновные носители зарядов под действием тепла в p-n переходе ускоряются на столько, что способны выбить из атома один из его валентных электронов и перебросить его в зону проводимости, образовав при этом пару электрон — дырка. Образовавшиеся носители зарядов тоже начнут разгоняться и сталкиваться с другими атомами, образуя следующие пары электрон – дырка. Процесс приобретает лавинообразный характер, что приводит к резкому увеличению обратного тока при практически неизменном напряжении.

Диоды, в которых используется эффект лавинного пробоя используются в мощных выпрямительных агрегатах, применяемых в металлургической и химической промышленности, железнодорожном транспорте и в других электротехнических изделиях, в которых может возникнуть обратное напряжение выше допустимого.

Выводы

Да, я однозначно оставлю ее себе для того, чтобы заменить старую плитку в саду на эту. Пришло время меняться. Я уберу с дачного кухонного стола древнего советского монстра — пожертвую его соседям, освобожу место на рабочем столе и плитку буду выставлять только на время приготовления пищи — она меньше, легче, удобнее и быстрее старой плитки, а когда она мне не нужна — она отлично поживет на полке навесного шкафа.

Купил бы я такую еще раз? Да, я не пожалел о покупке.

Нужна ли такая же, но на две кастрюли? Нет, однозначно. Если и покупать — то две отдельных, так как цена на двухконфорочную в два раза выше, занимает места двухконфорочная уже много, а вторая конфорка нужна совсем не каждый раз. Мне проще будет достать вторую плитку. Место на столе совсем не бесконечное.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector