场效应管

in5399二极管参数 常用整流二极管型号大全

小编 2024-11-24 场效应管 23 0

常用整流二极管型号大全

整流

一种将交流电能转变为直流电能的半导体器件。通常它包含一个PN结,有正极和负极两个端子。二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中, 只能从二极管的正极流入,负极流出。

整流二极管(rec fier )一种用于将交流电转变为直流电的半导体器件。二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中,电流只能从二极管的正极流入,负极流出。通常它包含一个PN结,有正极和负极两个端子。其结构如图所示。P区的载流子是空穴,N区的载流子是电子,在P区和N区间形成一定的位垒。外加电压使P区相对N区为正的电压时,位垒降低,位垒两侧附近产生储存载流子,能通过大电流,具有低的电压降(典型值为0.7V),称为正向导通状态。若加相反的电压,使位垒增加,可承受高的反向电压,流过很小的反向电流(称反向漏电流),称为反向阻断状态。整流二极管具有明显的单向导电性。整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的击穿电压高,反向漏电流小,高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造(掺杂较多时容易反向击穿)。这种器件的结面积较大,能通过较大电流(可达上千安),但工作频率不高,一般在几十千赫以下。整流二极管主要用于各种低频半波整流电路,如需达到全波整流需连成整流桥使用。

(1)最大平均整流电流IF:指二极管长期工作时允许通过的最大正向平均电流。该电流由PN结的结面积和散热条件决定。使用时应注意通过二极管的平均电流不能大于此值,并要满足散热条件。例如1N4000系列二极管的IF为1A。

(2)最高反向工作电压VR:指二极管两端允许施加的最大反向电压。若大于此值,则反向电流(IR)剧增,二极管的单向导电性被破坏,从而引起反向击穿。通常取反向击穿电压(VB)的一半作为(VR)。例如1N4001的VR为50V,1N4002-1n4006分别为100V、200V、400V、600V和800V,1N4007的VR为1000V

(3)最大反向电流IR:它是二极管在最高反向工作电压下允许流过的反向电流,此参数反映了二极管单向导电性能的好坏。因此这个电流值越小,表明二极管质量越好。

(4)击穿电压VB:指二极管反向伏安特性曲线急剧弯曲点的电压值。反向为软特性时,则指给定反向漏电流条件下的电压值。

(5)最高工作频率fm:它是二极管在正常情况下的最高工作频率。主要由PN结的结 及扩散电容决定,若工作频率超过fm,则二极管的单向导电性能将不能很好地体现。例如1N4000系列二极管的fm为3kHz。另有快恢复二极管用于频率较高的交流电的整流,如 中。

(6)反向恢复时间trr:指在规定的负载、正向电流及最大反向瞬态电压下的反向恢复时间。

(7)零偏压电容CO:指二极管两端电压为零时,扩散电容及结电容的容量之和。值得注意的是,由于制造工艺的限制,即使同一型号的二极管其参数的离散性也很大。手册中给出的参数往往是一个范围,若测试条件改变,则相应的参数也会发生变化,例如在25°C时测得1N5200系列硅塑封整流二极管的IR小于10uA,而在100°C时IR则变为小于500uA。

损坏原因

(1)防雷、过电压保护措施不力。整流装置未设置防雷、过电压保护装置,即使设置了防雷、过电压保护装置,但其工作不可靠,因雷击或过电压而损坏整流管。

(2)运行条件恶劣。间接传动的发电机组,因转速之比的计算不正确或两皮带盘直径之比不符合转速之比的要求,使发电机长期处于高转速下运行,而整流管也就长期处于较高的电压下工作,促使整流管加速老化,并被过早地击穿损坏。

(3)运行管理欠佳。值班运行人员工作不负责任,对外界负荷的变化(特别是在深夜零点至第二天上午6点之间)不了解,或是当外界发生了甩负荷故障,运行人员没有及时进行相应的操作处理,产生过电压而将整流管击穿损坏。

(4)设备安装或制造质量不过关。由于发电机组长期处于较大的振动之中运行,使整流管也处于这一振动的外力干扰之下;同时由于发电机组转速时高时低,使整流管承受的工作电压也随之忽高忽低地变化,这样便大大地加速了整流管的老化、损坏。

(5)整流管规格型号不符。更换新整流管时错将工作参数不符合要求的管子换上或者接线错误,造成整流管击穿损坏。

(6)整流管安全裕量偏小。整流管的过电压、过电流安全裕量偏小,使整流管承受不起发电机励磁回路中发生的过电压或过电流暂态过程峰值的袭击而损坏。

常用整流二极管型号大全

极管型号:4148 安装方式:贴片 功率特性:大功率

二极管型号:SA5.0A/CA-SA170A/CA 安装方式:直插

二极管型号:IN4007/IN4001 安装方式:直插 功率特性:小功率 频率特性:低频

二极管型号:70HF80 安装方式:螺丝型 功率特性:大功率 频率特性:高频

二极管型号:MRA4003T3G 安装方式:贴片

二极管型号:1SS355 安装方式:贴片 功率特性:大功率

二极管型号6A10安装方式:直插 功率特性:大功率;型号:2DHG型安装方式:直插 功率特性:大功率

二极管型号B 090L安装方式:直插 功率特性:小功率 频率特性:超高频

型号 最高反向峰值电压(v) 平均整流电流(a) 最大峰值浪涌电流(a 最大反向漏电流(Ua) 正向压降(V) 外型

IN4001 50 1.0 30 5.0 1.0 DO--41

IN4002 100 1.0 30 5.0 1.0 DO--41

IN4003 200 110 30 5.0 1.0 DO--41

IN4004 400 1.0 30 5.0 1.0 DO--41

IN4005 600 1.0 30 5.0 1.0 DO--41

IN4006 800 1.0 30 5.0 1.0 DO--41

IN4007 1000 1.0 30 5.0 1.0 DO--41

IN5391 50 1.5 50 5.0 1.5 DO--15

IN5392 100 1.5 50 5.0 1.5 DO--15

IN5393 200 1.5 50 5.0 1.5 DO--15

IN5394 300 1.5 50 5.0 1.5 DO--15

IN5395 400 1.5 50 5.0 1.5 DO--15

IN5396 500 1.5 50 5.0 1.5 DO--15

IN5397 600 1.5 50 5.0 1.5 DO--15

IN5398 800 1.5 50 5.0 1.5 DO--15

IN5399 1000 1.5 50 5.0 1.5 DO--15

RL151 50 1.5 60 5.0 1.5 DO--15

RL152 100 1.5 60 5.0 1.5 DO--15

RL153 200 1.5 60 5.0 1.5 DO--15

RL154 400 1.5 60 5.0 1.5 DO--15

RL155 600 1.5 60 5.0 1.5 DO--15

RL156 800 1.5 60 5.0 1.5 DO--15

RL157 1000 1.5 60 5.0 1.5 DO--15

普通整流二极管参数(二)

型号 最高反向峰值电压(v) 平均整流电流(a) 最大峰值浪涌电流(a 最大反向漏电流(Ua) 正向压降(V) 外型

RL201 50 2 70 5 1 DO--15

RL202 100 2 70 5 1 DO--15

RL203 200 2 70 5 1 DO--15

RL204 400 2 70 5 1 DO--15

RL205 600 2 70 5 1 DO--15

RL206 800 2 70 5 1 DO--15

RL207 1000 2 70 5 1 DO--15

2a01 50 2 70 5 1.1 DO--15

2a02 100 2 70 5 1.1 DO--15

2a03 200 2 70 5 1.1 DO--15

2a04 400 2 70 5 1.1 DO--15

2a05 600 2 70 5 1.1 DO--15

2a06 800 2 70 5 1.1 DO--15

2a07 1000 2 70 5 1.1 DO--15

RY251 200 3 150 5 3 DO--27

RY252 400 3 150 5 3 DO--27

RY253 600 3 150 5 3 DO--27

RY254 800 3 150 5 3 DO--27

RY255 1300 3 150 5 3 DO--27

普通整流二极管参数(三)

IN5401 50 3 200 5 1 DO--27

IN5402 100 3 200 5 1 DO--27

IN5403 150 3 200 5 1 DO--27

IN5404 200 3 200 5 1 DO--27

IN5405 400 3 200 5 1 DO--27

IN5406 600 3 200 5 1 DO--27

IN5407 800 3 200 5 1 DO--27

IN5408 1000 3 200 5 1 DO--27

6a05 50 6 400 10 0.95 R--6

6a1 100 6 400 10 0.95 R--6

6a2 200 6 400 10 0.95 R--6

6a4 400 6 400 10 0.95 R--6

6a6 600 6 400 10 0.95 R--6

6a8 800 6 400 10 0.95 R--6

6a10 1000 6 400 10 0.95 R--6

P600a 50 6 400 10 0.95 R--6

P600B 100 6 400 10 0.95 R--6

P600D 200 6 400 10 0.95 R--6

P600G 400 6 400 10 0.95 R--6

P600J 600 6 400 10 0.95 R--6

P600K 800 6 400 10 0.95 R--6

P600M 1000 6 400 10 0.95 R--6

开关电源及PWM单端反激式充电器

引言

开关电源按控制方式分为两种基本形式:一种是脉冲宽度调制(PWM),其特点是固定的开关频率,通过改变脉冲宽度来调节占空比;另一种是频率调节(PFM),其特征是固定宽度,利用改变开关频率的方法来调节占空比。二者的电路不同,但都属于时间比率控制(TGC)方式,其作用效果一样,均可达到稳定的目的。目前开关电源大多数采用PWM方式。

随着电子技术的发展,出现了多种PWM技术,其中包括:相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等,而在镍氢电池智能充电器中采用的脉宽PWM法,它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形,通过改变脉冲列的周期可以调频,改变脉冲的宽度或占空比可以调压,采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制充电电流的目的。

电动车充电器是专门为电动自行车的电瓶配置的一个充电设备!充电器的分类: 用有、无工频(50赫兹)变压器区分,可分为两大类。货运三轮充电器一般使用带工频变压器的充电机,体积大、重量大、费电,但是可靠,便宜;电动自行车和电摩则使用所谓开关电源式充电器,省电,效率高,但是易坏。

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设计内容

本次课程设计为PWM脉冲宽 度调制充电器,用单端反激变换器。课程设计主要步骤有方案选择,方案设计,充电器分析,主电路分析,相关计算。在市面上,现在有许多的充电设计方案,如:正负式、二段式、三段式和全智能脉冲充电器等,其中三段智能充电器用户较多。我们本次方案为三段式的。

1.1 参数指标

目前市面上充电器输出电压及规格的主要的分为以下几种:

1.1.1 36V10-12Ah:

恒流1.8A±0.1A,最高限压:44.4V,转灯电流:300mA±20mA,浮充电压:41.4-41.7V。

1.1.2 48V10-12Ah:

恒流1.8A±0.1A,最高限压:59.2V,转灯电流:300mA±20mA,浮充电压:55.2-55.6V。

1.1.3 48V14-16Ah:

恒流2.0A±0.1A,最高限压:59.2V,转灯电流:350mA±20mA,浮充电压:55.2-55.6V。

1.1.4 48V17Ah:

恒流2.7A±0.2A,最高限压:59.2V,转灯电流:500mA±20mA,浮充电压:55.2-55.6V。

1.1.5 48V20Ah:

恒流3.0A±0.2A,最高限压:59.2V,转灯电流:600mA±30mA,浮充电压:55.2-55.6V。

1.1.6 48V28Ah:

恒流4.5A±0.3A,最高限压:59.2V,转灯电流:800mA±50mA,浮充电压:55.2-55.6V。

由于我们设计的事物与相关的资料整理,这里我们选择48V28Ah的充电器参数,作为我们本次课程设计的参数指标。

1.2 技术要求

对于这次充电器我们要能够对电瓶车的进行三段式,三段式充电器的充电模式是把充电过程分为恒流、恒压、浮充三个充电阶段。并且具有电池检测部分和电网电压波动的保护电路,可以进行过流保护,和输出端短路保护。

电动自行车是集蓄电池技术,电力电子技术,电动机技术,和精密传动技术于一体的新型特种自行车,因其无污染,低噪音,低能耗,占道少,方便快捷等特点而成为国际上流行和大力推广的绿色私人交通工具。

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方案选择

电瓶车充电器总体框图

2.1 方案设计

2.1.1 整流滤波电路

整流滤波电路,有半波整流,桥式整流,变压器中心抽头式整流。还分有的器件的类型不控型、半控型、全控型。滤波有电容滤波,电感滤波,还有Π型滤波。

为了可以的到较好的整流我们采用不控型桥式电容滤波整流。由于电瓶车充电器充电功率一般回有200W左右。所以二极管我们就不用堆栈式的,采用直插式的,能够更好的扇热。

2.1.2 开关管的选择

开关管的的类型主要分半控型、全控型。如晶闸管,GTO, GTR, IGBT, MOSFET等。而IGBT是绝缘栅双极场效应管,为电压控制电流,栅控器件,其工作频率比普通的双极器件高,电流处理能力比MOSFET要强,一般用于中高频中高压领域。功率MOSFET由于是单极型器件,电流处理能力相对较弱,但由于其在开关过程中,没有载流子存储的建立与抽取,其频率特性好,用于高频低压领域。

本次电瓶车充电器是高频变压的,在对管子选择,我们选择频率性好的MOSFET开关管。价格也较为合适。

2.1.3 高频变压电路

常用的开关电源式充电器又分半桥式和单激式两大类,单激类又分为正激式和反激式两类。半桥式成本高,性能好,常用于带负脉冲的充电器;单激式成本低,市场占有率高。但也有少数采用PFM方式。PWM方式电路的工作原理:

若用T表示开关的脉冲周期,t_(on )表示其导通时间,n表示高频变压器的变比,在脉冲周期一定的前提下,功率变换器的最后输出电压U_(o ) 和输入电压U_(i )的关系可用式(2-1)表示:

U_O=1/n t_on/T U_S=1/n DU_S (2-1)

式(2-1)表明,开电源的输入电压或输出电压发生变化时,如电网电压升高或负载变化使输出电压升高或降低时,只要适当控制占空比,可以使输出电压Uo保持不变。控制电路的作用就是实现这个功能,脉宽调制器是这类开关电源的核心,它能产生频率固定而脉冲宽度可调的驱动信号,以控制开关器件的通断状态,从而调节输出电压的高低,达到稳压的目的。锯齿波发生器用于提供恒定的时钟频率信号。利用误差放大器和PWM比较器形成闭环调压系统。如果由于某种原因使Uo升高,脉宽调制器就改变驱动信号的脉冲宽度,亦即改变开关的占空比D,使斩波后的平均住电压下降,反之亦然。

buck变换器与单端正激。图2-1-3中(a)图为buck电路。但是我们充电器的输入电压整流后电压约为300V,对蓄电池和人都有潜在的危险,因此需要对buck变换器进行改变,改为图2-1-3中(b),加入隔离变压器,进行电的隔离,只有磁的联系。图2-1-3中(b)为单端正激变换器。由我们学习过的电力电子技术课本得到单端正激:

U_O=N_2/N_1 t_on/T U_S=N_2/N_1 DU_S (5-1)

而单端反激DC/DC变换器图2-1-3(c)如下

在上图中,变压器T1起隔离和传递储存能量的作用,即在开关管Q开通时Np储存能量,开关管Q关断时Np向Ns释放能量。在输出端要加由电感器L和电容C。组成一个低通滤波器,变压器初级有Cr、Rr和〖VD〗_r组成的RCD漏感尖峰吸收电路。输出回路需有一个整流二极管VD1。若变压器使用有气隙的磁芯,其铜损较大,变压器的温度相对较高,并且其输出的纹波电压比较大。但其优点是电路结构简单,适用于200W以下的电源,且多路输出交调特性相对较好。

本次课程方案我们选择为单端反激变换器。首先选择变压器可以进行隔离,把高压侧和低压侧进行变压器隔离。防止因为外界等因素影响,造成爆炸等危害。变压器既具有储能,变压和隔离的功能。其次因为反激式的优点是电路简单,体积也相对来说比较小。主要的是反激式的电源输出电压受占空比的调节幅度,相对于正激式开关电源来说要高很多。反激式开关电源多用于多路输出的场合。

2.1.4 控制电路

控制电路是对控制这电路的运行状态的部分。主要是产生脉冲控制开关管的通断,三端式充电恒流、稳压和涓流充电。也能对充电电量的显示,及电源的各种保护,如电网电压的波动,负载短路,负载不匹配(不是对应充电器的蓄电池组)等检测。

采用集成元件,体积小,电路结构简单,便于设计。控制电路对功率要求不大。产生PWM脉冲调制相关的的集成器件有UC3842,UC3843等。

为了设计简单我们采用UC3843集成块,来控制MOSFET管的通断。对检测蓄电池组集成块有LM339为4个电压比较器。价格也较为合适。

3

充电器相关参数设计

3.1 整流电路的计算、元件参数选择:

而滤波电容的大小选取如下:

对于整流滤波电路,桥式全波整流滤波带负载的输出电压公式:

U_L=1.2×U_2=1.2×220=264V

每个二极管承受的最大反向电压:

U_VTM=√2 U=√2×220≈311V

为了考虑1.5~2的余量:

U_VTM=(1.52)×311=466622V

为得到平滑的负载电压:

τ=RE1=4T/2=2T=2/50=0.04s

由此得到滤波电容:

E1=0.04/1320=30μF

若考虑电网电压波动,则电容承受的最高电压为:

V_cm=264×(1+0.1)=290.4V

根据上面的计算结果,滤波电容应选用标称为68uF 400V的电解电容。经过工频交流电滤波电路滤波后的工频电压通过整流二极管D1~D4全桥整流,再经过滤波电容E1滤波。通过查找二极管的参数可以了解到IN5399的最高反向峰值电压为1000V,平均整流电流为5A,最大峰值浪涌电压一般为1.5A,最大反向漏电流为5A,通过比较发现,符合作为充电器的高速整流用。

3.2 RCD箝位电路作用,参数计算与选择

该电路用于限制MOSFET关断时,高频变压器漏感的能量引起的尖峰电位和次级线圈反射电压的叠加,叠加的电压产生在MOS管由饱和转向关断的过程中,漏感中的能量通过VD向C6充电,C6上的电压可能冲到反电动势与漏感电压的叠加值。

C6作用:将该部分的能量吸收掉,其容量大小:

单端反激电路漏感Le一般在40uH到100uH之间,这里取60uH计算。

C6=((Le×Isc×2))/((Vr+△Vpp))×2-Vr×2=22nF

R6=0.63×((Vr+△Vpp))/((△Vpp×f×C))=100kΩ

VD的选择:耐压值要超过叠加值的10%。电流要大于输入电流的平均值的10%。因此,选择800V,3A的二极管。选择为IN5399二极管。

3.3 UC3842各管脚电位、元件参数的计算、选择

1脚:1脚是误差放大器的输出端,误差放大输出约为3.4V。

2脚:反馈电压输入端,此脚电压与误差放大器同相端的2.5V基准电压进行比较,产生误差电压,从而控制脉冲宽度。误差放大器反相输入端约为2.4V。

因为电路原因,UC3842的2脚和1脚之间通常会有补偿网络,通过电阻和电容来补偿。

两者大小不会太大,所以C1=10nF,R3=10kΩ。

3脚:电流检测输入端,当检测电压超过1V时,缩小脉冲宽度,使电源处于间歇工作状态,该脚产生大概0.1V的电压。

因为干扰问题,所以UC3842的电流取样端3脚为防止干扰,在后面接RC滤波器。

由于3脚干扰信号为高频,若选用电容较大,那在使用中,会因它电解液的频繁极化而产生较大热量,而较高的温度将使电容内部的电解液气化,电容内压力升高,最终导致电容的鼓包和爆裂。所以这里我们选用100pF的电解电容作为滤波。

4脚:定时端,内部振荡器的工作频率由外接阻容时间常数决定:

f=1.72/((R_4×C_3))

为了使频率在300kHz,所以电阻R4选择如下:

R_4=1.72/(f×C_3 )=1.72/(300×〖10〗3×4.7×〖10〗(-9) )≈1.2KΩ

6脚:6脚为推挽输出端,内部为图腾柱式,上升、下降时间仅为50ns,驱动能力为正负1A,根据电路可知,该电流为正,假设此时电流正好为1A,驱动输出电压为2V,根据N沟道结型场效应的特性:Vgs大于一定的值就会导通,适用于源极接地。因为6脚电位本身就不高,那么Rg的阻值要远大于R8,才能分去更多的电压,才能满足MOS管的导通要求。所以R8、R9的取值分别为15Ω、10kΩ。

7脚:国产的电源PWM控制电路最常用的集成电路型号就是UC3842,经查阅它的7脚电压在10V到17V之间波动,因为整流滤波电路供给的电压达到近300V左右,又因为让芯片UC3842启动的电流在0.5mA到1mA之间,那么在电阻R5上的电流必须大于它既可,而它的电流又不能太大,则可推断出R5的阻值必定很大,若取1.5mA的电流供给芯片启动,则:

R5=300V/1.5mA=200kΩ

8脚:基准电压输出,可以输出的精确的+5V电压,电流可达0.05A

C2是个滤除8脚与4脚之间产生的不必要信号,这里取100nF。

3.4 MOSFET管的选择

最大占空比D_max因为不能超过50%,因此这里取40%用于计算,后面同样。

耐压选择:

V_dss=V_dcmax=600V

耐电流选择:

I_d=I_out 1.2(PoVdmin)1-D_max=1.5A

所以这里选择SSS5N80的MOSFET管,额定值分别为:800V 2.7A 42W

3.5 变压器的选择、计算

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由4个IN5399二极管整流后220V输入,输出1.5A如果带720WLED灯带,可以吗?

LED灯带本身具有整流功能,通以交流电也能发光。采用直流供电,220Vl输入电压1.5A输出的电源搞不定720W功率的灯带。220V×0.9×1.5A=297W297W<720WLED灯带...

太阳能电池板上防倒流用哪种二极管好?肖基二极管IN5399或者IN4007可以吗?急?

用1N4001--1N4007都行因为耐压比较大。如果电流比较大的话就多并联几个使用,每个按照1安培数值。用1N4001--1N4007都行因为耐压比较大。如果电流比较大的话就...

整流二极管IN5399能用IN4007代用吗

IN5399可以代换IN4007,但反过来是不可以的,前者工作电流是3A,后者是1A.

通用二极管1n5399在电吹风中的作用是什么?

电吹风使用的整流二极管有两个地方:一、是给鼓风机(一般为低压直流电机)供电电源,一般从电热丝取一段上的分压(或由电源变压器)经二极管整流取得,一般用1...

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