可控硅
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- 在整流橋的每個工作周期內,同一時間只有兩個二極管進行工作,通過二極管的單向導通功能,把交流電轉換成單向的直流脈動電壓。對一般常用的小功率整流橋(如:RECTRON SEMICONDUCTOR的RS2501M)進行解剖會發(fā)現(xiàn),其內部的結構如圖2所示,該全波整流橋采用塑料封裝結構(大多數(shù)的小功率整流橋都是采用該封裝形式)。橋內的四個主要發(fā)熱元器件--二極管被分成兩組分別放置在直流輸出的引腳銅板上。在直流輸出引腳銅板間有兩塊連接銅板,他們分別與輸入引腳(交流輸入導線)相連,形成我們在外觀上看見的有四個對外連接引腳的全波整流橋。由于該系列整流橋都是采用塑料封裝結構,在上述的二極管、引腳銅板、連接銅板以及連接導線的周圍充滿了作為絕緣、導熱的骨架填充物質--環(huán)氧樹脂。然而,環(huán)氧樹脂的導熱系數(shù)是比較低的(一般為0.35℃W/m,最高為2.5℃W/m),因此整流橋的結--殼熱阻一般都比較大(通常為1.0~10℃/W)。通常情況下,在元器件的相關參數(shù)表里,生產(chǎn)廠家都會提供該器件在自然冷卻情況下的結-環(huán)境的熱阻(Rja)和當元器件自帶一散熱器,通過散熱器進行器件冷卻的結--殼熱阻(Rjc)。
- 在整流橋內部,四個二極管是分成兩組且每組共用一個引腳銅板,因此整流橋通過引腳散熱的熱阻為這兩個引腳的并聯(lián)熱阻:一方面由于PCB板的熱容比較大,另一方面冷卻風與PCB板的接觸面積較大,其換熱條件較好,假設其PCB板的實際有效散熱面積為整流橋表面積的2倍,則PCB板與環(huán)境間的傳熱熱阻為:
故,通過整流橋引腳這條傳熱途徑的熱阻為:
比較上述兩種傳熱途徑的熱阻可知:整流橋通過殼體表面自然對流冷卻進行散熱的熱阻( )是通過引腳進行散熱這種散熱途徑的熱阻( )的1.5倍。于是我們可以得出如下結論:在自然冷卻的情況下,整流橋的散熱主要是通過其引腳線(輸出引腳正負極)與PCB板的焊盤來進行的。因此,在整流橋的損耗不大,并用自然冷卻方式進行散熱時,我們可以通過增加與整流橋焊接的PCB表面的銅覆蓋面積來改善其整流橋的散熱狀況。同時,我們可以根據(jù)上述的兩條傳熱途徑得到整流橋內二極管結溫到周圍環(huán)境間的總熱阻,即:
其實這個熱阻也就是生產(chǎn)廠家在整流橋等元器件參數(shù)表中的所提供的結-環(huán)境的熱阻。并且在自然冷卻的情況,也只有該熱阻具有實在的參考價值,其它的諸如Rjc也沒有實在的計算依據(jù),這一點可以通過在強迫風冷情況下的傳熱路徑的分析得出。
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- 外加正向電壓時,在正向特性的起始部分,正向電壓很小,不足以克服PN結內電場的阻擋作用,正向電流幾乎為零,這一段稱為死區(qū)。這個不能使二極管導通的正向電壓稱為死區(qū)電壓。當正向電壓大于死區(qū)電壓以后,PN結內電場被克服,二極管導通,電流隨電壓增大而迅速上升。在正常使用的電流范圍內,導通時二極管的端電壓幾乎維持不變,這個電壓稱為二極管的正向電壓。外加反向電壓不超過一定范圍時,通過二極管的電流是少數(shù)載流子漂移運動所形成反向電流,由于反向電流很小,二極管處于截止狀態(tài)。這個反向電流又稱為反向飽和電流或漏電流,二極管的反向飽和電流受溫度影響很大。
- 外加反向電壓超過某一數(shù)值時,反向電流會突然增大,這種現(xiàn)象稱為電擊穿。引起電擊穿的臨界電壓稱為二極管反向擊穿電壓。電擊穿時二極管失去單向導電性。如果二極管沒有因電擊穿而引起過熱,則單向導電性不一定會被永久破壞,在撤除外加電壓后,其性能仍可恢復,否則二極管就損壞了。因而使用時應避免二極管外加的反向電壓過高。二極管是一種具有單向導電的二端器件,有電子二極管和晶體二極管之分,電子二極管現(xiàn)已很少見到,比較常見和常用的多是晶體二極管。二極管的單向導電特性,幾乎在所有的電子電路中,都要用到半導體二極管,它在許多的電路中起著重要的作用,它是誕生最早的半導體器件之一,其應用也非常廣泛。