Diodo di potenza
Inverter di potenza
Una volta che ti sei diplomato dai semplici componenti passivi che sono resistenze, condensatori e induttori, è il momento di passare al meraviglioso mondo dei semiconduttori. Uno dei componenti semiconduttori più usati è il diodo.
Possiamo vedere l’elettricità in azione sui nostri computer, illuminando le nostre case, come i fulmini nei temporali, ma che cos’è? Non è una domanda facile, ma questo tutorial farà un po’ di luce!
La funzione chiave di un diodo ideale è quella di controllare la direzione del flusso di corrente. La corrente che passa attraverso un diodo può andare solo in una direzione, chiamata direzione avanti. La corrente che cerca di fluire nella direzione inversa viene bloccata. Sono come la valvola a senso unico dell’elettronica.
Finché la tensione attraverso il diodo non è negativa, si “accende” e conduce corrente. Idealmente* un diodo si comporterebbe come un corto circuito (0V attraverso di esso) se stesse conducendo corrente. Quando un diodo conduce corrente, è polarizzato in avanti (in gergo elettronico significa “acceso”).
Ogni diodo ha due terminali – connessioni su ogni estremità del componente – e quei terminali sono polarizzati, cioè i due terminali sono distintamente diversi. È importante non confondere le connessioni di un diodo. L’estremità positiva di un diodo è chiamata anodo, e l’estremità negativa è chiamata catodo. La corrente può fluire dall’estremità anodica al catodo, ma non nell’altra direzione. Se ti dimentichi da che parte scorre la corrente attraverso un diodo, prova a ricordare il mnemonico ACID: “anode current in diode” (anche anode cathode is diode).
Interruttore
Una volta che ti sei diplomato dai semplici componenti passivi che sono le resistenze, i condensatori e gli induttori, è il momento di passare al meraviglioso mondo dei semiconduttori. Uno dei componenti semiconduttori più usati è il diodo.
Possiamo vedere l’elettricità in azione sui nostri computer, illuminando le nostre case, come i fulmini nei temporali, ma che cos’è? Non è una domanda facile, ma questo tutorial farà un po’ di luce!
La funzione chiave di un diodo ideale è quella di controllare la direzione del flusso di corrente. La corrente che passa attraverso un diodo può andare solo in una direzione, chiamata direzione avanti. La corrente che cerca di fluire nella direzione inversa viene bloccata. Sono come la valvola a senso unico dell’elettronica.
Finché la tensione attraverso il diodo non è negativa, si “accende” e conduce corrente. Idealmente* un diodo si comporterebbe come un corto circuito (0V attraverso di esso) se stesse conducendo corrente. Quando un diodo conduce corrente, è polarizzato in avanti (in gergo elettronico significa “acceso”).
Ogni diodo ha due terminali – connessioni su ogni estremità del componente – e quei terminali sono polarizzati, cioè i due terminali sono distintamente diversi. È importante non confondere le connessioni di un diodo. L’estremità positiva di un diodo è chiamata anodo, e l’estremità negativa è chiamata catodo. La corrente può fluire dall’estremità anodica al catodo, ma non nell’altra direzione. Se ti dimentichi da che parte scorre la corrente attraverso un diodo, prova a ricordare il mnemonico ACID: “anode current in diode” (anche anode cathode is diode).
Diodo zener
Nei tutorial precedenti abbiamo visto che un diodo di segnale a semiconduttore condurrà la corrente solo in una direzione dal suo anodo al suo catodo (direzione avanti), ma non nella direzione inversa, agendo un po’ come una valvola elettrica a senso unico.
Ma i piccoli diodi di segnale possono anche essere usati come raddrizzatori in raddrizzatori o applicazioni a bassa potenza e bassa corrente (meno di 1 ampere), ma dove sono coinvolte correnti di polarizzazione in avanti più grandi o tensioni di blocco di polarizzazione inversa più alte, la giunzione PN di un piccolo diodo di segnale finirebbe per surriscaldarsi e fondersi, quindi si usano invece diodi di potenza più grandi e robusti.
Il diodo a semiconduttore di potenza, noto semplicemente come diodo di potenza, ha un’area di giunzione PN molto più grande rispetto al suo cugino diodo di segnale più piccolo, con conseguente elevata capacità di corrente diretta fino a diverse centinaia di ampere (KA) e una tensione di blocco inversa fino a diverse migliaia di volt (KV).
Poiché il diodo di potenza ha una grande giunzione PN, non è adatto per applicazioni ad alta frequenza sopra 1MHz, ma sono disponibili speciali e costosi diodi ad alta frequenza e alta corrente. Per le applicazioni di raddrizzatori ad alta frequenza vengono generalmente utilizzati i diodi Schottky a causa del loro breve tempo di recupero inverso e della bassa caduta di tensione nella loro condizione di bias in avanti.
Scheda tecnica del diodo di potenza
L’obiettivo della massima affidabilità ed efficienza in una tecnologia di base è sempre un obiettivo in movimento; pertanto comprendiamo che il miglioramento continuo è essenziale. Come leader di mercato per i diodi di potenza e i tiristori, offriamo la tecnologia di base per la generazione, la trasmissione, l’alimentazione e il controllo dell’energia – in ogni continente del mondo.
Il nostro desiderio più forte è quello di far sì che i nostri clienti abbiano successo nei loro mercati. Ecco perché innoviamo, sviluppiamo e produciamo le soluzioni più avanzate per i loro sistemi: dischi ad alte prestazioni con la massima densità di potenza e funzioni aggiuntive, moduli tiristore/diodo che offrono un interessante rapporto prezzo-prestazioni, diodi al silicio o al carburo di silicio CoolSiC™ ad alta efficienza in alloggiamenti discreti, nonché matrici nude per la massima flessibilità.
I diodi e i tiristori ad alta potenza sono utilizzati per aumentare significativamente l’efficienza in molte applicazioni. Hanno stabilito degli standard in una gamma di potenza da 10 kW a oltre 10 GW. I diodi Schottky discreti in silicio o carburo di silicio (SiC) sono destinati ad applicazioni come server farm, impianti solari o sistemi di accumulo di energia. Qualificati per applicazioni industriali e automobilistiche.
