Parametrii caracteristici ai diodei

Parametrii caracteristici ai diodei

Scop

Pe langa tensiunea de polarizare directa (V_f) si tensiunea de strapungere (V_s), mai exista multi alti parametrii importanti ai diodelor pentru proiectarea circuitelor si alegerea componentelor. Producatorii de dispozitive semiconductoare ofera aceste specificatii ale produselor in publicatii denumite cataloage. Cataloagele producatorilor de componente pot fi gasite in carti de specialitate sau pe internet.

Pentru simplificarea explicatiilor, am folosit in unele situatii "tensiunea directa" in loc de "tensiunea de polarizare directa" sau "curentul direct" in loc de "curentul de polarizare direct". Cele doua exprimari sunt insa echivalente.

Lista parametrilor

Principalele caracteristici ale diodelor, trecute in cataloage, sunt urmatoarele:

V_RRM - tensiunea inversa repetitiva maxima, este tensiunea maxima inversa la care poate rezista dioda, atunci cand aceasta tensiune este atinsa in mod repetat. Ideal, aceasta valoare ar fi infinita.

V_R sau V_DC - tensiunea maxima inversa de curent continuu, este valoarea maxima a tensiunii la care dioda poate functiona neintrerupt, fara distrugerea acesteia. Ideal, aceasta valoare a fi infinita.

V_F - tensiunea (de polarizare) directa maxima, de obicei este specificata impreuna cu valoarea curentului direct. Ideal, aceasta valoare ar fi zero: ideal, dioda nu ar prezenta niciun fel de opozitie in fata deplasarii electronilor. In realitate, tensiunea directa este descrisa de ecuatia diodei.

I_F(AV) - valoarea maxima (medie) a curentului direct, valoarea maxima medie a curentului pe care bobina o poate suporta la polarizarea directa. Aceasta limitarea este practic o limitare termica: cata caldura poate "suporta" jonctiunea P-N, avand in vedere ca puterea disipata reprezinta produsul dintre curent si tensiune, iar tensiunea de polarizare directa depinde atat de curent cat si de temperatura jonctiunii. Ideal, aceasta valoare ar fi infinita.

I_FSM sau i_f(varf) - curentul de polarizare directa maxim, reprezinta curentul de varf maxim pe care dioda il poate conduce la polarizare directa, fara ca acest curent sa duca la distrugerea diodei. Din nou, aceasta valoare este limitata de capacitatea termica a jonctiunii diodei, si este de obicei mult mai mare decat valoarea curentului mediu datorita inertiei termice. Ideal, aceasta valoare ar fi infinita.

P_D - puterea maxima disipata totala, reprezinta valoarea puterii (in Watt) pe care dioda o poate disipa fara ca aceasta putere sa duca la distrugerea diodei. Aceasta valoare este limitata de capacitatea termica a diodei. Ideal, aceasta valoare ar fi infinita.

T_J - temperatura de functionare a jonctiunii, reprezinta temperatura maxima admisa a jonctiunii P-N a diodei, valoare data de obicei in ^oC. Caldura reprezinta punctul critic al dispozitivelor semiconductoare: acestea trebuie mentinute la o temperatura cat mai apropiata de temperatura camerei pentru functionarea lor corecta si o durata de functionare cat mai lunga.

T_STG - temperatura de depozitare, reprezinta valoarea temperaturii de stocare a diodelor (nepolarizate).

R(Θ) - rezistenta termica, reprezinta diferenta dintre temperatura jonctiunii si temperatura aerului exterior diodei (R(Θ)_JA), sau dintre jonctiune si contacte (R(Θ)_JL), pentru o anumita putere disipata. Valoarea este exprimata in ^oC/W. Ideal, aceasta valoare ar fi zero, ceea ce ar inseamna ca invelisul (carcasa) diodei ar fi un conductor si radiator termic perfect, fiind capabil sa transfere energie sub forma de caldura dinspre jonctiune spre mediul exterior (sau spre contacte) fara nicio diferenta de temperatura existenta in grosimea carcasei. O rezistenta termica ridicata se traduce prin faptul ca dioda va stoca o temperatura excesiva in jurul jonctiunii (punctul critic), in ciuda eforturilor sustinute de racire a mediului exterior diodei; acest lucru duce la limitarea puterii maxime disipate.

I_R - curentul maxim de polarizare inversa, reprezinta valoarea curentului prin dioda la polarizarea inversa si aplicarea tensiunii de polarizare inversa maxima de curent continuu(V_DC). Mai este cunoscut si sub numele de curent de scapari. Ideal, aceasta valoare ar fi zero, deoarece o dioda perfecta ar bloca toti curentii atunci cand este polarizata invers. In realitate, aceasta valoarea este mica in comparatie cu valoarea curentului maxim de polarizare directa.

C_J - capacitatea tipica a jonctiunii, reprezinta capacitatea intrinseca jonctiunii, datorita comportarii zonei de golire precum un dielectric intre anod si catod. Aceasta valoare este de obicei foarte mica, de ordinul picofarazilor (pF).

t_rr - timpul de revenire invers, reprezinta durata de timp necesara "stingerii" diodei atunci cand tensiunea la bornele sale alterneaza intre polarizare directa si polarizare inversa. Ideal, aceasta valoare ar fi zero: dioda se "stinge" imediat dupa inversarea polaritatii. Pentru o dioda redresoare tipica, timpul de revenire este de ordinul zecilor de microsecunde (ms); pentru o dioda de comutatie rapida, acest timp poate ajunge la doar cateva nanosecunde (ns).

Observatie

Majoritatea acestor parametrii variaza cu temperatura sau alte conditii de operare, prin urmare, o singura valoarea nu poate descrie complet niciun parametru. Prin urmare, producatorii pun la dispozitie grafice ale variatiilor parametrilor cu temperatura (sau alte variabile).