TRR: Diodenes rolle i kretsbeskyttelse

Grunnleggende egenskaper til dioder
Det er en halvlederenhet med ensrettet ledningsevne, som bare lar strøm flyte fra anoden (positiv elektrode) til katoden (negativ elektrode), og er nesten ikke-ledende i motsatt retning. I henhold til deres materialer og strukturer kan de deles inn i vanlige dioder, Schottky-dioder, Zener-dioder og hurtiggjenopprettingsdioder.

Vanlig diode
Brukes hovedsakelig i likeretterkretser for å konvertere vekselstrøm til likestrøm. De har høyt trykkfall fremover og langsom reverseringstid bakover.

Schottky diode
Den har lavt foroverspenningsfall og raske reverseringsegenskaper, egnet for høyfrekvente applikasjoner og lavspentkretser.

Zener diode
Den kan stabilisere spenningen under omvendt nedbrytningsspenning, så den brukes ofte i spenningsstabiliseringskretser.

Rask gjenopprettingsdiode
Den har kortere reverseringstid og er egnet for kretser som krever rask veksling.

Diodenes rolle i kretsbeskyttelse
Beskyttelse mot omvendt tilkobling
Det er en av de vanligste bruksområdene for dioder i kretsbeskyttelse. I elektroniske enheter, hvis strømtilkoblingen er reversert, kan det forårsake skade på enheten. Ved å koble en diode i serie eller parallell ved strøminngangen, kan den effektivt forhindre skade på kretsen forårsaket av omvendt strømforsyning.

Søknadssak:
I ladekretsen til mobiltelefoner er en Schottky-diode vanligvis koblet parallelt på strøminngangsterminalen. Når strømmen er tilkoblet i riktig retning, leder ikke dioden og kretsen fungerer normalt; Når strømforsyningen er koblet i feil retning, leder dioden, og danner en kortslutningsbeskyttelseskrets for å forhindre skade på kretsen på grunn av omvendt strømforsyning.

Overspenningsvern
Det er et beskyttelsestiltak for å forhindre at spenningen i kretsen overskrider designområdet. Zenerdioder brukes ofte i slike applikasjoner. Zener-dioder leder under omvendt nedbrytningsspenning, noe som kan begrense for høy spenning innenfor et sikkert område og beskytte påfølgende kretser.

Søknadssak:
I strømadaptere, for å beskytte sensitive elektroniske komponenter, er en Zener-diode vanligvis koblet parallelt ved strømutgangsenden. Når utgangsspenningen overstiger sammenbruddsspenningen til Zener-dioden, leder Zener-dioden, avleder overspenningen og beskytter den påfølgende kretsen mot høyspenningspåvirkning.

Overstrømsbeskyttelse
Det er et beskyttelsestiltak for å forhindre at strømmen i kretsen overskrider det sikre området. Selv om sikringer og termistorer er vanlige overstrømsbeskyttelseskomponenter, kan dioder også brukes til overstrømsbeskyttelse i visse spesielle applikasjoner.

Søknadssak:
I noen høyfrekvente svitsjestrømforsyninger, for å forhindre at den forbigående høye strømmen generert av induktanselementet under svitsjingen skader kretsen, er en hurtiggjenopprettingsdiode ofte koblet parallelt i begge ender av induktansen. Når en forbigående høy strøm genereres, leder dioden, avleder strømmen og beskytter induktoren og påfølgende kretser.

Statisk beskyttelse
ESD er en vanlig fare i elektroniske enheter som kan forårsake permanent skade på sensitive elektroniske komponenter. For å forhindre at statisk elektrisitet skader kretsen, legges vanligvis statiske beskyttelsesdioder til kretsen.

Søknadssak:
I datamaskingrensesnittkretser, for eksempel USB- og HDMI-grensesnitt, for å forhindre at statisk elektrisitet kommer inn i den interne kretsen gjennom grensesnittet, er statiske beskyttelsesdioder vanligvis koblet parallelt ved grensesnittportene. Disse diodene har rask respons og lav kapasitans, som effektivt kan lede elektrostatiske strømmer til jord og beskytte interne kretser mot elektrostatisk interferens.

Spesifikk applikasjonsanalyse
Anvendelse av dioder i solcelleomformere
I solenergiomformere spiller dioder en viktig beskyttende rolle. Solinvertere konverterer likestrømmen som genereres av solcellepaneler til vekselstrøm for husholdnings- eller nettbruk. For å forbedre påliteligheten og effektiviteten til systemet, brukes forskjellige dioder i omformeren for kretsbeskyttelse.

Anti revers beskyttelse:Utgangsterminalen til et solcellepanel er vanligvis koblet i serie med en Schottky-diode for å forhindre at panelet utlades i revers om natten eller på overskyede dager.

Overspenningsbeskyttelse:I DC spenningsreguleringskretser brukes en Zener-diode for å klemme spenningen for å forhindre skade på etterfølgende kretser forårsaket av for høy spenning.

Elektrostatisk beskyttelse:I kontrollkretsen til omformeren brukes elektrostatiske beskyttelsesdioder for å beskytte mikrokontrolleren og andre sensitive komponenter mot skade forårsaket av elektrostatisk utladning.

Påføring av dioder i ladestasjoner for elektriske kjøretøy
Ladestasjoner for elbiler er viktige støtteanlegg for elbiler, og deres sikkerhet og pålitelighet er spesielt viktig. Dioder spiller også en viktig rolle i kretsbeskyttelsen av ladestasjoner.

Beskyttelse mot omvendt tilkobling:Ved strøminngangen til ladestasjonen brukes en høyspent Schottky-diode for å forhindre strømtilkopling og beskytte den interne kretsen til ladestasjonen.

Overspenningsbeskyttelse:I lademodulen til ladestasjonen brukes en Zener-diode for å klemme spenningen, og forhindrer overdreven spenning i å forårsake skade på lademodulen og batterisystemet til det elektriske kjøretøyet.

Beskyttelse mot statisk elektrisitet:Installer beskyttelsesdioder for statisk elektrisitet ved ladegrensesnittet for å forhindre forstyrrelser og skade på ladestasjonens kontrollkrets forårsaket av statisk elektrisitet generert av brukere når ladepistolen kobles til og fra.

https://www.trrsemicon.com/diode/smd-diode/schottky-diode-bat54c.html