P1010292 (3)

Elementy energoelektroniczne

micznych, w prostownikach do ładowania akumulatorów, a także w zasilaczach sieciowych. Diody energetyczne mogą być łączone szeregowo przy dużych napięciach prostowanych, co wymaga dokładnej ich selekcji w celu zbliżenia do siebie charakterystyk w kierunku zaporowym. W wypadku dużych prądów prostowanych można łączyć diody równolegle, dokonując również ich selekcji (najczęściej robi to wytwórca diod).

2.1.2. Diody energetyczne szybkie

W przekształtnikach energoelektronicznych często wykorzystuje się tak zwane diody zerowe lub rozładowcze, włączone równolegle do zacisków wyjściowych przekształtnika w kierunku zaporowym. Stosuje się też diody do współpracy z półprzewodnikowymi przyrządami w pełni sterowanymi, jak tranzystor mocy lub tyrystor wyłączalny, w celu ograniczenia przepięć pojawiających się w czasie wyłączania, co wymaga krótkich czasów odzyskania właściwości zaporowych. Rozwój zastosowań w takich układach doprowadził do opracowania

Rys.2.4. Ustalanie się charakterystyki przewodzenie w procesie załączania diody

i ukazania się na rynku specjalnych diod, tak zwanych szybkich (snubber and whe-eling diodę) przeznaczonych do pracy w układach o dużej częstotliwości pracy przy krótkich impulsach prądowych. Proces załączania diody ilustruje rysunek 2.4. Przyłożenie dodatniego napięcia na anodę diody powoduje wzrost prądu diody z pewną stromo-ścią narastania djf/dt.

Czas ustalania się zjawisk zależy od indukcyjności pasożytniczej (wyprowadzeń płytki krzemowej, obudowy wykonanej z materiału ferromagnetycznego). Przejściowe napięcie przewodzenia Upp jest tym większe, im większa jest stromość narastania prądu. Jeżeli dioda współpracuje z tyrystorem GTO lub tranzystorem mocy, to przekroczenie napięcia może uszkodzić przepięciowo chroniony tyrystor lub tranzystor. Przyłożenie napięcia wstecznego do diody przewodzącej znaczny prąd rozpoczyna proces ustalania się charakterystyki zaporowej. Nośniki ładunku znajdujące się w półprzewodniku powodują, że znaczny prąd zaczyna płynąć w kierunku przeciwnym.

Parametrami charakterystycznymi dla procesu odzyskiwania właściwości zaporowych są (rys.2.5):

—    ładunek przejściowy Q„,

—    czas odzyskiwania właściwości zaporowych t„,

—    prąd wsteczny przejściowy I_RM.

Rys.2.5. Charakterystyka odzyskiwania właściwości zaporowych diody: a) przebieg prądu, b) przebieg napięcia