Почему греется диод?
Обновлено Редакция GAW
Любой диод в прямом направлении работает с падением напряжения, и всё, что на нём падает, превращается в тепло:
Пример — 1N4007 при токе 1 А: прямое падение у него не больше 1,1 В, тепловое сопротивление при монтаже на плате — 50 °C/Вт. Кристалл нагреется до 80 °C при допустимых 150 °C — это нормальный режим.
| Диод при 1 А | Прямое падение | Мощность | Нагрев кристалла |
|---|---|---|---|
| 1N4007, выпрямительный | до 1,1 В | до 1,1 Вт | до 55 °C над воздухом |
| 1N5817, Шоттки | до 0,45 В | до 0,45 Вт | до 23 °C над воздухом |
Особенность Шоттки
У диодов Шоттки прямое падение меньше, но обратный ток утечки велик и растёт с температурой: у 1N5817 при номинальных 20 В он не больше 1 мА при 25 °C и 10 мА при 100 °C. В схемах, где диод часть времени закрыт под обратным напряжением, утечка добавляет нагрев — до 20 В · 10 мА = 0,2 Вт при 100 °C, — а нагрев увеличивает утечку. Поэтому для Шоттки особенно важно охлаждение, а нагрев проверяют при самой высокой температуре воздуха.
В диодном мосту ток идёт через два диода сразу, и нагрев считают для пары — это разбирает ответ «Почему греется диодный мост?».
Похожие вопросы
Почему диод Шоттки греется сильнее, чем ожидалось?
Из-за обратного тока: у Шоттки он велик и быстро растёт с температурой — у 1N5817 при номинальном обратном напряжении от 1 мА при 25 °C до 10 мА при 100 °C. Нагретый диод сильнее утекает, утечка греет его ещё больше, и при плохом охлаждении он может перегреться.
Какой нагрев диода нормален?
Пока температура кристалла ниже предельной: у 1N4007 до 150 °C, у 1N5817 до 125 °C. Оценка: T = T_воздуха + P · R_θJA, у обоих диодов тепловое сопротивление около 50 °C/Вт при выводах 9,5 мм на плате.
Как уменьшить нагрев диода?
Взять диод с меньшим прямым падением — Шоттки, если его обратное напряжение и утечка подходят, — или с большим запасом по току, увеличить площадь меди у выводов: тепловое сопротивление Vishay указывает именно для монтажа на плате с контактными площадками.
Источники
- Vishay. 1N4001 … 1N4007: General Purpose Plastic Rectifier (Document Number 88503, revision 29-Apr-2020) — средний ток 1,0 А; прямое падение не больше 1,1 В при 1 А; обратный ток 5 мкА при 25 °C; RθJA 50 °C/Вт при выводах 9,5 мм на плате; TJ от −50 до +150 °C
- Vishay. 1N5817, 1N5818, 1N5819: Schottky Barrier Plastic Rectifier (Document Number 88525, revision 01-Jul-2020) — средний ток 1,0 А; VRRM 20, 30, 40 В; VF не больше 0,45, 0,55, 0,60 В при 1 А и 0,75–0,90 В при 3,1 А; обратный ток при номинальном напряжении не больше 1,0 мА при 25 °C и 10 мА при 100 °C; RθJA 50 °C/Вт, RθJL 15 °C/Вт; TJ до 125 °C
Нашли ошибку?