Применение ограничительных диодов

Электротехника при долгосрочной эксплуатации должна иметь защиту от возможных превышений напряжения, разрядов, импульсных помех и т. д. От ее эффективности зависит работоспособность каскадов и качество техники в целом. В радиоэлектронной практике часто применяются ограничительные диоды, способные эффективно бороться с превышениями напряжения.

Свойства ограничительных диодов

Принцип действия ограничительных диодов основан на лавинном пробое, который наступает от превышения заданного напряжения, определенного для каждого экземпляра устройства. При этом полупроводниковый переход ограничительного прибора переходит в состояние, в котором он обладает низким динамическим сопротивлением. Ограничительные диоды имеют такие диапазоны параметров:

• напряжения защиты — 0,7В — 3700 В;
• импульсный ток через устройство — 10А — 600, А;
• время срабатывания защиты — от 1пс (пикосекунд) до 100 пс;
• емкость перехода — от 2 пФ (пикофарад) до 0,1 мкФ (микрофарад);
• температура перехода при эксплуатации — от -60ºС до +170ºС.

Ограничительные диоды обладают лучшими параметрами по сравнению с аналогами:

• разрядниками — неограниченный ресурс эксплуатации;
• варисторами — меньшее время срабатывания.

Сферы применения ограничительных диодов

Узлы и каскады электроники и электротехники, в которых возможно применение ограничительных диодов:

• блоки питания — ограничение разности потенциала на нагрузке, вызванное скачками напряжения;
• входные цепи кабелей и проводных интерфейсов — защита от помех и импульсов напряжения, сгенерированного коммутационными процессами в линиях, обладающих индуктивностью;
• каскады полевых транзисторов и интегральных компонентов — защита от статических разрядов и высоких напряжений, образовавшихся наводкой сети;
• приемопередающие устройства — ограничение уровня мощности СВЧ-сигналов и др.

Основой для разработки ограничительных приборов, в том числе диодов, стали такие факторы:

• убытки компаний, занимающихся изготовлением и гарантийным ремонтом бытовой аппаратуры, связанные с ее поломками, вызванными скачками напряжения;
• увеличение качества и надежности промышленных приборов и аппаратов электронной и электромеханической техники;
• возросшие требования к надежности приборов специального назначения и др.

Для эффективной и скоростной защиты цепи от перенапряжения были разработаны ограничительные диоды с ярко выраженными вольтамперными характеристиками. При этом в номинальном рабочем режиме защитное устройство, практически, никак не влияет на участок цепи, в котором оно находится, так как сопротивление его p-n-перехода велико. Но стоит напряжению увеличиться выше установленного значения, начинается процесс лавинного характера и сопротивление перехода резко падает до единиц Ом.

Мощную перегрузку такое полупроводниковое устройство может выдерживать лишь короткое время. Поэтому техника содержит дополнительные элементы защиты, которые временно или окончательно отключают силовую линию питания устройства или ограничивают ток до безопасных значений. Дополнительными компонентами защиты могут быть:

• плавкие или самовосстанавливающиеся предохранители;
• ограничительные резисторы;
• автоматические выключатели;
• электромагнитные реле, расцепители или контакторы;
• электронные или интегральные ключи и др.

Ограничительные диоды совместно с другими устройствами применяют в качестве дополнительных элементов или компонентов при ремонте аппаратуры или при проведении наладочных либо регламентных работ. Если полупроводниковый или интегральный компонент выходит из строя из-за перенапряжения, то после замены, для последующей безопасной эксплуатации целесообразно позаботиться о его дополнительной защите, например, с помощью ограничительного диода.

Сфера применения ограничительных диодов — каскады и узлы, где нужно защитить маломощные полупроводниковые, пассивные или интегральные компоненты от перенапряжения. Компания «ЗУМ-СМД» имеет в наличии большой каталог полупроводниковых компонентов. На нашем сайте можно купить ограничительные диоды оптом.