Влияние времени восстановления диодов на производительность устройства
Оставить сообщение
1, Обзор времени обратного восстановления диодов
Время обратного восстановления диода относится к времени, необходимому для диода, чтобы переключиться с прямой проводящей состояния на состояние обратного блокировки. Это время включает в себя время хранения (TS) и время спуска (TF), т.е. TR=TS+TF. Во время хранения обратный ток остается высоким, а диод не полностью выключен; Время спуска - это время, когда обратный ток постепенно уменьшается до указанного значения (обычно в 0,1 раза превышает максимальный ток обратного восстановления).
Время обратного восстановления фактически вызвано эффектом хранения заряда. Когда диод проводится в прямом направлении, накапливается заряд на интерфейсе PN -соединения, образуя сохраненный заряд. Когда диод должен переключиться на обратное состояние блокировки, эти хранимые заряды должны быть истощены, чтобы диод полностью выключился. Следовательно, время восстановления обратного восстановления - это время, необходимое для того, чтобы храниливый заряд был истощен.
2, влияние времени восстановления обратного восстановления на производительность устройства
Ограничить частоту работы
Время обратного восстановления диода оказывает значительное влияние на его рабочую частоту. В цепях переменного тока диоды должны завершить переключение состояния от вперед, чтобы реверсировать в каждом цикле. Если время обратного восстановления учитывает относительно большую долю всего цикла, то на высоких частотах диод недостаточно для эффективного полного переключения состояний, что приводит к ограниченной производительности.
Например, в приложениях по выпрямлению идеальное состояние состоит в том, чтобы сделать обратное время восстановления диода намного короче, чем его эксплуатационный цикл. Если время восстановления слишком длинное, это приведет к тому, что диод не работает нормально на высоких частотах, тем самым ограничивая рабочую частоту всего устройства.
Увеличить потери переключения
Чем дольше время восстановления диода, тем дольше он позволит току течь в обратном направлении в течение определенного периода времени, когда он переключается из состояния проводящегося состояния на состояние блокировки. Это приведет к тому, что диод транзистора или MOSFET подключен последовательно, чтобы начать проведение, прежде чем он будет полностью отключен, что приведет к переключению потерь. Этот тип потерь особенно важен в приложениях питания режима переключения.
Смена потерь не только снижает эффективность оборудования, но и увеличивает его тепло, что может привести к таким проблемам, как защита от перегрева. Следовательно, в таких приложениях, как переключение источников питания, следует уделять особое внимание к обратному времени восстановления диодов, а диоды с более коротким временем обратного восстановления должны быть выбраны для снижения потерь переключения.
Влияет на электромагнитные помехи (EMI)
В тот момент, когда диод выключен, ток в цепи не может немедленно остановиться. Из -за наличия индуктивности эти токи будут продолжать течь и пытаться поддерживать свой исходный путь, формируя тем самым высокие пики в цепи. Эти высокие пики могут вызвать интерференцию в другие части схемы, известные как электромагнитные помехи (EMI).
Чем дольше время восстановления диода, тем сложнее генерируется форма волны колебаний тока, и чем более тяжелые электромагнитные помехи. Следовательно, в высоком - схемы скоростного переключения следует уделять особое внимание воздействию обратного времени восстановления диодов на электромагнитные помехи. Оптимизируя компоновку схемы, выбирая соответствующие диоды и уменьшая частоту переключения, электромагнитные помехи могут быть эффективно снижены.
Влияет на дизайн рассеяния тепла
Из -за увеличения потери переключения, вызванных временем обратного восстановления, повышение температуры самого диода увеличивается. При проектировании необходимо рассмотреть соответствующие меры рассеяния тепла, чтобы гарантировать, что диод может нормально работать в пределах допустимого температурного диапазона. Если конструкция рассеяния тепла является неправильной, это может привести к перегреву диода и повреждена.
Кроме того, время обратного восстановления также может повлиять на тепловую стабильность диода. В условиях высокой температуры время обратного восстановления диодов может увеличиваться, что еще больше усугубляет потери переключения и проблемы с повышением температуры. Следовательно, при проектировании необходимо рассмотреть тепловую стабильность диода и всесторонний эффект мер рассеяния тепла.
3, меры по оптимизации времени обратного восстановления диодов
Выберите подходящий диод
При выборе диода следует уделять особое внимание параметру обратного времени восстановления. Выбор диодов с более коротким временем восстановления обратного восстановления на основе конкретных требований применения и условий работы может эффективно снизить потери переключения и электромагнитные помехи.
Оптимизировать конструкцию схемы
Оптимизируя конструкцию схемы, можно уменьшить колебания тока и пики напряжения диодов в процессе переключения, тем самым уменьшая электромагнитные помехи и потери переключения. Например, тока сигналов могут быть сглажены, а шипы напряжения могут быть уменьшены путем добавления компонентов, таких как индукторы и конденсаторы.
Уменьшить частоту переключения
Если разрешено, уменьшение частоты переключения может эффективно снизить количество диодных переключателей и потерь переключения. Тем не менее, следует отметить, что снижение частоты переключения может повлиять на общую производительность и эффективность устройства. Следовательно, торговля - должна быть изготовлена между производительностью и эффективностью.
Усилить дизайн рассеяния тепла
Чтобы гарантировать, что диод может нормально работать в пределах допустимого температурного диапазона, необходимо усилить конструкцию рассеяния тепла. Эффективность рассеяния тепла может быть улучшена, добавив компоненты, такие как радиаторы и вентиляторы, тем самым снижая повышение температуры и переключение потерь диодов.
