Co to jest dioda mocy?

Dioda mocy jest krystalicznym urządzeniem półprzewodnikowym używanym głównie do konwersji prądu naprzemiennego (AC) na prąd stały (DC), proces zwany rektyfikacją.Znaleziono w obwodach zasilających praktycznie wszystkich współczesnych urządzeń elektrycznych i elektronicznych, funkcja diod zasilania jest podobna do mechanicznego zaworu w jedną stronę.Prowadzi prąd elektryczny z minimalnym oporem w jednym kierunku, znanym jako jego kierunek do przodu, jednocześnie zapobiegając przepływowi prądu w przeciwnym kierunku.Zazwyczaj zdolne do przekazywania do przodu do przodu, diody zasilania mają znacznie większe połączenia P-N, a zatem wyższą zdolność przenoszenia prądu do przodu niż ich mniejsi krewni diody sygnałowej stosowane w elektronice użytkowej w celu regulacji i zmniejszenia prądu.To sprawia, że diody energetyczne lepiej nadają się do zastosowań, w których zaangażowane są większe prądy i wyższe napięcia.

Producenci generalnie wytwarzają szereg diod mocy odpowiednie do poszczególnych zastosowań.Są one oceniane zgodnie z maksymalnym prądem, jaki mogą przenieść w kierunku do przodu i maksymalne napięcie odwrotne, które mogą wytrzymać.Z powodu oporu niewielki spadek napięcia występuje po przejściu prądu elektrycznego przez diodę mocy w kierunku do przodu.I odwrotnie, dioda mocy może wytrzymać jedynie pewną ilość napięcia przepływającego w odwrotnym kierunku, zanim się rozkłada i ustaje funkcjonowanie.

Diody energetyczne są wytwarzane przede wszystkim z krzemu, chociaż stosuje się również małe ilości innych materiałów, takich jak bor, arsenek galu, german lub fosfor.Do konwersji prądu przemiennego na DC można użyć pojedynczej diody mocy, ale wytwarza to, co jest znane jako DC zmieniające się w połowie fali.Częściej dwa lub trzy lub więcej diod są połączone w obwodzie, aby wytwarzać DC zmieniające się w pełnej fali.Najważniejszym z nich jest prostownik mostowy, w którym cztery połączone diody przekształcają zarówno dodatnie, jak i ujemne sekcje fali AC na DC, powodując w ten sposób rektyfikację pełnej fali.

Elektryczne narzędzia energii na całym świecie zwykle wykorzystują trójfazowe prąd przemiennego do dystrybucji energii elektrycznej.Chociaż dostarcza zmieniającego się DC od przychodzącego prądu przemiennego, prostownik pełnej fali lub mostu nie zapewnia prądu stałego przy stałym napięciu niezbędnym do zasilania większości współczesnego sprzętu elektrycznego i elektronicznego.Dlatego kondensator zbiornika jest zwykle podłączony do końca wyjściowego prostownika w celu wygładzenia falowanego napięcia.Na przykład w typowym gospodarstwie domowym w USA trzyfazowe prąd przemiennego z głównych obwodów elektrycznych przechodzi przez trzy pary diod mocy.Powstały DC jest następnie wygładzany i dostarczany na napięcie wystarczająco stałym do użycia, przechodząc przez kondensator wygładzający.