可控硅
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- 在整流橋的每個(gè)工作周期內(nèi),同一時(shí)間只有兩個(gè)二極管進(jìn)行工作,通過二極管的單向?qū)üδ?,把交流電轉(zhuǎn)換成單向的直流脈動(dòng)電壓。對一般常用的小功率整流橋(如:RECTRON SEMICONDUCTOR的RS2501M)進(jìn)行解剖會發(fā)現(xiàn),其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)如圖2所示,該全波整流橋采用塑料封裝結(jié)構(gòu)(大多數(shù)的小功率整流橋都是采用該封裝形式)。橋內(nèi)的四個(gè)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(dǎo)線)相連,形成我們在外觀上看見的有四個(gè)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(jié)構(gòu),在上述的二極管、引腳銅板、連接銅板以及連接導(dǎo)線的周圍充滿了作為絕緣、導(dǎo)熱的骨架填充物質(zhì)--環(huán)氧樹脂。然而,環(huán)氧樹脂的導(dǎo)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(jié)--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(guān)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(jié)-環(huán)境的熱阻(Rja)和當(dāng)元器件自帶一散熱器,通過散熱器進(jìn)行器件冷卻的結(jié)--殼熱阻(Rjc)。
- 在整流橋內(nèi)部,四個(gè)二極管是分成兩組且每組共用一個(gè)引腳銅板,因此整流橋通過引腳散熱的熱阻為這兩個(gè)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(fēng)與PCB板的接觸面積較大,其換熱條件較好,假設(shè)其PCB板的實(shí)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(jìn)行散熱的熱阻( )是通過引腳進(jìn)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(jié)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(fù)極)與PCB板的焊盤來進(jìn)行的。因此,在整流橋的損耗不大,并用自然冷卻方式進(jìn)行散熱時(shí),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(shí),我們可以根據(jù)上述的兩條傳熱途徑得到整流橋內(nèi)二極管結(jié)溫到周圍環(huán)境間的總熱阻,即:
其實(shí)這個(gè)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(jié)-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(shí)在的參考價(jià)值,其它的諸如Rjc也沒有實(shí)在的計(jì)算依據(jù),這一點(diǎn)可以通過在強(qiáng)迫風(fēng)冷情況下的傳熱路徑的分析得出。
- 二極管(英語:Diode),電子元件當(dāng)中,一種具有兩個(gè)電極的裝置,只允許電流由單一方向流過。許多的使用是應(yīng)用其整流的功能。而變?nèi)荻O管(Varicap Diode)則用來當(dāng)作電子式的可調(diào)電容器。大部分二極管所具備的電流方向性我們通常稱之為“整流(Rectifying)”功能。二極管最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(稱為順向偏壓),反向時(shí)阻斷 (稱為逆向偏壓)。因此,二極管可以想成電子版的逆止閥。然而實(shí)際上二極管并不會表現(xiàn)出如此完美的開與關(guān)的方向性,而是較為復(fù)雜的非線性電子特征——這是由特定類型的二極管技術(shù)決定的。二極管使用上除了用做開關(guān)的方式之外還有很多其他的功能。
- 外加正向電壓時(shí),在正向特性的起始部分,正向電壓很小,不足以克服PN結(jié)內(nèi)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(gè)不能使二極管導(dǎo)通的正向電壓稱為死區(qū)電壓。當(dāng)正向電壓大于死區(qū)電壓以后,PN結(jié)內(nèi)電場被克服,二極管導(dǎo)通,電流隨電壓增大而迅速上升。在正常使用的電流范圍內(nèi),導(dǎo)通時(shí)二極管的端電壓幾乎維持不變,這個(gè)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(shí),通過二極管的電流是少數(shù)載流子漂移運(yùn)動(dòng)所形成反向電流,由于反向電流很小,二極管處于截止?fàn)顟B(tài)。這個(gè)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(shí),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(shí)二極管失去單向?qū)щ娦浴H绻O管沒有因電擊穿而引起過熱,則單向?qū)щ娦圆灰欢〞挥谰闷茐?,在撤除外加電壓后,其性能仍可恢?fù),否則二極管就損壞了。因而使用時(shí)應(yīng)避免二極管外加的反向電壓過高。二極管是一種具有單向?qū)щ姷亩似骷?,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?qū)щ娞匦?,幾乎在所有的電子電路中,都要用到半?dǎo)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(dǎo)體器件之一,其應(yīng)用也非常廣泛。