Egy egyszerű módja a dióda visszanyerés kapacitásának és idejének mérésére
A másik nap Linda a beszerzési osztálytól jött hozzám egy probléma: Lou a tervező osztály felkérte őt, hogy talál egy csere a dióda, égett egy pulzáló áramforrás. Az ördög dolog volt egy furcsa számmal, dekódolni, ami nem segítette a google-t.
Az ügyben volt egy felismerhető gyártó logója, de nem volt lehetséges referenciaadatok kérése - a típuscímkézés egy hosszú ideje eladott cégtől maradt, és senki más nem használta. A probléma önmagában megpróbálta megoldani.
Szerencsére a ZipE-ban is volt egy második azonos alkatrész, és Lu képes volt nekem egy azonos típusú működő diódát biztosítani nekem. Most meg kellett tudnom, mi volt. Normál egyenirányító dióda? Zener? Schottky dióda? Mi a fordított leállási feszültség? Átviteli kapacitás? A helyreállítási idő?
A DO-41 ház méreteiből kiderült, hogy a megengedett teljesítmény egy watt. Ez volt könnyű észrevenni a különböző áramlatok és mérje meg a nyitóirányú feszültségesés, hogy megbizonyosodjon arról, hogy ez nem egy Schottky dióda. Kombinálása több áramforrásról szekvenciálisan és fokozatosan növelve a zárófeszültség (áramkorlátozó ellenállás ellenállás megfelelő esetében eléri a Zener letörési feszültség), azt találtuk, hogy nem ez a Zener-dióda - legalább is egy teszt feszültség 200 V.
A szükséges maximális megengedett fordított feszültség becslésének feladata megoldható azáltal, hogy a tesztelt készüléket először a nagyfeszültségű dióda helyére cserélik a tápegység áramkörében, majd mérik a feszültség bekövetkezését.
Így csak a CJ csomópont kapacitása és a TRR fordított ellenállás helyreállítási ideje ismeretlen marad. Ez az az idő, amikor a dióda az előremenő feszültség hirtelen megváltozása után a vezetőképben marad. Meg kellett találnom egy módszert ezeknek a paramétereknek a mérésére. És anélkül, hogy egzotikus eszközök, csak mi szükséges egy durva becslés, más szóval, minden, amit meg kellett dolgozni - egy függvény generátor a bomlási ideje 40 ns és 100 MHz-es oszcilloszkóp.
A mérés nagyon egyszerű volt. A tesztdiódát 5 Voltos impulzusokkal szállították, ilyen állandó előfeszítéssel, hogy a dióda csak a pozitív impulzusok csúcsáig nyitható. A dióda mindkét termináljára csatlakoztatott oszcilloszkópot a generátor impulzus negatív szélével szinkronizáltuk. Az állandó bias feszültség megváltoztatásával lehetőség nyílt a dióda közvetlen feszültségének és áramának szabályozására. A vizsgált diódák vezetési áramát a feszültségcsökkenés 50 ohmos ellenállással mérte.
Az első dolog, amit meg kellett tenni, a mérési rendszer működőképességének felmérése volt. Mennyire megfelelőek ezek a homegrown tesztek a diódák tényleges jellemzőit tükrözni? Ezt több, az ismert paraméterekkel rendelkező diódák mérésével ellenőriztük, és az eredményeket összehasonlítottuk a műszaki dokumentációval. A következő diódákat teszteltem, és nagyon érdekesnek találtam az eredményeket:
- 1N4002 - a mindennapi gyakorlatban alkalmazott normál egyenirányító CJ = 15 pF és ismeretlen TRR;
- 1N4148 - nagysebességű kapcsolódióda a megadott értékekkel CJ = 4 pF és TRR = 8 ns;
- MUR880 - nagyáramú egyenirányító dióda gyors visszanyeréssel és meghatározott értékekkel CJ = 300 pF és TRR = 200 ns;
- Titokzatos tárgy.
Az összehasonlítás megkönnyítése érdekében az idősáv mentén az összes hullámforma esetében a skála azonos és egyenlő 100 ns / div értékkel.
Az 1N4002 diódával kezdődik, az impulzusgenerátor állandó elmozdulása
úgy állították be, hogy a pulzus csúcspontja be legyen kapcsolva
0 V-os szint, két rész a képernyő teteje alatt, és a pulzus csökkenése történt
-5 V szintre. A vizsgált dióda nem vezetett vezetõ állapotba,
de nagyon kicsi negatív áram (kék hullámforma)
a CJ kis kapacitásának köszönhető.
A vizsgált diódával párhuzamos referenciaadatok megszerzése
120 pF kondenzátort ideiglenesen csatlakoztattunk a
a következő mérések elvégzése során. Jelenlegi a kék oszcillogramon
összekapcsolva, csak ezzel a kapacitással kell megkülönböztetni
a fordított áramtól.
Az impulzusgenerátor rögzített állandó elmozdulása
400 mV meghaladta a bekapcsolási feszültséget
a vizsgált dióda. Magas jelszint a bal oldalon
A sárga hullámforma 400 mV közvetlen eltolást mutat.
A nagy feszültségugrás elhanyagolható
fordított áram.
Állandó előrehaladás, 100 mV-val nagyobb a jobb
a dióda megnyitása egyenlő 500 mV-val. Fordított áram 2 V / 50 Ω = 40 mA
kb. 100 ns-t tárol.
Egy másik 100 mV-os növekmény után az eltolás elérte a 700 mV-ot,
és az egyenáram 16 mA. Nyilvánvaló, hogy minél többet nyit
dióda, annál hosszabb a fordított ellenállási ideje.
Amint az a fenti oszcillogramból látható, a zárás megkezdése előtt az ellenőrizhető
a dióda megközelítőleg vezetési állapotban van
1200 ns, amelynek feszültsége körülbelül 600 mV átmenettel történik.
Ez világosan mutatja, hogy egy standard egyenirányító dióda 50 vagy 60 Hz frekvenciára alkalmas, ahol a fordított polarizáció fokozatosan sima változása a TRR-nél sokkal hosszabb idő alatt következik be. De láthatjuk, hogy a gyors kapcsolási üzemmódban a dióda az időszak jelentős részében virtuális rövidzárlatgá válik. Nem jó.
Most hasonlítsuk össze az előző eredményeket az 1N4148 diódával.
Az 1N4148 dióda biztos nyitásához állandó előfeszítés
értéke 800 mV; áramlás ebben az irányban
egyenlő 20 mA-vel. Ez a növekedési ütem a bemeneti impulzusban
A fordított ellenállás helyreállítása túl alacsony
így oszcilloszkóppal mérhető.
Az állandó torzítás és az impulzus amplitúdó úgy van beállítva,
hogy a nyitott 1N4148-on keresztül a folyó áramlik
használt generátor. 50 ohmos lezáró ellenállás a bemeneten
a tesztdiódát átmenetileg eltávolították
a maximális előremenő áram 100 mA, még akkor is ilyen körülmények között
A fordított áram olyan kicsi volt, hogy nem mérhető
lehetséges. Ne feledje, hogy ez az oszcillogram a skála
A függőleges átmenetileg 5 V / div értékre változott.
Ezután menjen az MUR880-hoz.
Dióda MUR880 0V előfeszültségen. A mérések alapján,
a 120 pF kondenzátor fölött készült, a CJ kapacitás becsülhető
A 100 pF-os sorrend jobb, mint a referenciában megadott érték
300 pF adatértékek.
Az MUR880-at, mint az előző vizsgálatban, a lehető legnagyobb mértékben táplálják
a generátor megengedett áramát. Az előremenő és a hátramenet egyenlő
és egyenlő 100 mA-vel. A függőleges skála átmenetileg 5 V / div értékre változott.
A várt módon a visszafordulás ellenállási ideje
még mindig 200 ns.
TRR rövid idő miatt a dióda alkalmasak nagyáramú kapcsolóáramkörökről, de még így is az egyik olyan tényező, amely korlátozza az üzemi frekvencia lesz, hogy milyen gyorsan dióda nincs vezető. Ez a korlátozás elkerülhető a diódák szinkron vezérlésű MOSFET-kkel való felváltásával.
És végül, veszünk egy ismeretlen diódát.
Egy ismeretlen dióda 0V előfeszültséggel. Egy darabig nőttem
a kék csatorna érzékenységét és a vizsgált diódát
Egy kis kondenzátor, hogy megállapítsa, hogy nulla
a CJ kapacitás megközelítőleg 25 pF.