Вплив часу зворотного відновлення діодів на продуктивність пристрою
Залишити повідомлення
1, огляд часу зворотного відновлення діодів
Час зворотного відновлення діода відноситься до часу, необхідного для переходу діода для переходу від стану, що проводить вперед, до стану зворотного блокування. Цей час включає час зберігання (TS) та час спуску (TF), тобто TR=TS+TF. Під час пам’яті зворотний струм залишається високим, а діод не повністю вимкнено; Час спуску - це час, коли зворотний струм поступово зменшується до визначеного значення (зазвичай в 0,1 рази більше максимального струму зворотного відновлення).
Час зворотного відновлення фактично викликаний ефектом зберігання заряду. Коли діод проводиться в напрямку вперед, заряд на інтерфейсі PN Junction накопичується, утворюючи збережений заряд. Коли діод повинен перейти на стан зворотного блокування, ці збережені збори потрібно виснажувати, щоб діод повністю вимкнувся. Тому час зворотного відновлення - це час, необхідний для виснаження, що зберігається, що зберігається.
2, вплив часу зворотного відновлення на продуктивність пристрою
Обмежувати частоту роботи
Час зворотного відновлення діода має значний вплив на його робочу частоту. У ланцюгах змінного струму діодам потрібно завершити перемикання стану вперед до зворотного впродовж кожного циклу. Якщо час зворотного відновлення припадає на відносно велику частку всього циклу, то на високих частотах діод недостатній для ефективного завершення перемикання стану, що призводить до обмеженої продуктивності.
Наприклад, у програмах випрямлення ідеальним станом є зробити час зворотного відновлення діода набагато коротшим, ніж його робочий цикл. Якщо час зворотного відновлення занадто довгий, це призведе до того, що діод не працює нормально на високих частотах, тим самим обмежуючи робочу частоту всього пристрою.
Збільшити втрати перемикання
Чим довше час зворотного відновлення діода, тим довше він дозволить струму протікати в зворотному періоді протягом певного періоду часу, коли він переходить від стану провідності в стан блокування. Це призведе до того, що діод транзистора або MOSFET підключений послідовно, щоб розпочати проведення до того, як він повністю вимкнено, що призведе до перемикання втрат. Цей тип втрат є особливо значущим у програмах живлення режиму комутатора.
Перемикання втрат не тільки знижують ефективність обладнання, але й збільшують його генерацію тепла, що може призвести до таких проблем, як захист від перегріву. Тому в таких програмах, як комутаційна живлення, слід приділяти особливу увагу на час зворотного відновлення діодів, а для зменшення втрат перемикання слід вибирати діоди з коротшим часом зворотного відновлення.
Впливає на електромагнітні перешкоди (EMI)
У момент, коли діод вимкнено, струм у ланцюзі не може негайно зупинитися. Через наявність індуктивності ці течії продовжуватимуть текти і намагатимуться підтримувати свій первісний шлях, тим самим утворюючи в ланцюг високі шипи напруги. Ці шипи високої напруги можуть спричинити перешкоди в інших частинах ланцюга, відомі як електромагнітні перешкоди (EMI).
Чим довше час зворотного відновлення діода, тим складніша генерується форма струму коливань, і тим сильніше електромагнітна перешкода. Тому у високих схемах перемикача швидкості-, особливу увагу слід звернути на вплив часу зворотного відновлення діодів на електромагнітні перешкоди. Оптимізуючи макет схеми, вибираючи відповідні діоди та зменшуючи частоту комутації, електромагнітні перешкоди можна ефективно зменшити.
Впливає на проект розсіювання тепла
Через збільшення втрати комутації, спричинені зворотним часом відновлення, підвищення температури самого діода збільшується. При проектуванні слід враховувати відповідні заходи розсіювання тепла, щоб забезпечити, щоб діод міг нормально працювати в межах допустимого температурного діапазону. Якщо конструкція розсіювання тепла є неправильною, це може призвести до перегріву діода і пошкодити.
Крім того, час зворотного відновлення також може впливати на теплову стійкість діода. В умовах високої температури час зворотного відновлення діодів може збільшуватися, ще більше посилюючи втрати перемикання та проблеми підвищення температури. Тому при проектуванні необхідно враховувати теплову стабільність діода та всебічний вплив заходів розсіювання тепла.
3, заходи щодо оптимізації часу зворотного відновлення діодів
Виберіть відповідний діод
Вибираючи діод, особливу увагу слід приділяти його параметру часу зворотного відновлення. Вибір діодів із коротшим часом зворотного відновлення на основі конкретних вимог до застосування та умов праці може ефективно зменшити перемикання втрат та електромагнітні перешкоди.
Оптимізувати конструкцію схеми
Оптимізуючи конструкцію схеми, можна зменшити струм коливань та напруги діодів під час перемикання, тим самим зменшуючи електромагнітні перешкоди та перемикання втрат. Наприклад, форми хвиль струму можуть бути згладжені, а шипи напруги можна зменшити за рахунок додавання компонентів, таких як індуктори та конденсатори.
Зменшіть частоту комутації
Якщо це дозволено, зменшення частоти комутації може ефективно зменшити кількість діодних комутаторів та перемикання втрат. Однак слід зазначити, що зменшення частоти комутації може вплинути на загальну продуктивність та ефективність пристрою. Тому слід здійснити торгівлю -} між продуктивністю та ефективністю.
Посилити дизайн розсіювання тепла
Для того, щоб діод міг нормально працювати в межах допустимого температурного діапазону, необхідно посилити конструкцію розсіювання тепла. Ефективність розсіювання тепла може бути підвищена за рахунок додавання компонентів, таких як тепловідбивачі та вентилятори, тим самим зменшуючи підвищення температури та перемикання втрат діодів.
