En una simulación de aplicación, un diodo de retorno 1N4001 actual está en su punto máximo hasta 3A y decae a cero en alrededor de 25 ms como se muestra a continuación:
La hoja de datos dice que la corriente directa máxima es 1A. Pero también dice 30A por 8.3 ms.
En mi caso, es un pico en descomposición de 3A a cero en 25 ms.
¿Necesito cambiar este diodo? ¿Qué puede ser una alternativa?
En el caso de la carga por impulsos en un componente, es el \ $ I ^ 2t \ $ lo que importa. Esta es una medida del calor que se vierte esencialmente instantáneamente en el dispositivo elevando su temperatura. 30Un pico de pulso de onda sinusoidal media de 8.3 ms es un \ $ I ^ 2t \ $ de aproximadamente 3.7.
Puede integrar su gráfico correctamente, o hacer un límite superior conservador más simple y decir que es menos que un 3A completo que fluye continuamente durante 25 ms, que es un \ $ I ^ 2t \ $ de 0.225. Esta cifra es mucho menor que 3.7, eso está claro que manejará el pulso propuesto sin problemas.
Esa clasificación es para un pulso único , con el diodo enfriándose entre pulsos. ¿Su diodo de retroceso será golpeado repetidamente en un tiempo menor que el tiempo de enfriamiento? Si es así, debe calcular la potencia promedio que esos impulsos emiten y asegurarse de que se encuentre muy por debajo de la calificación de potencia continua.
El problema es cuán calientes se ponen los distintos bits del dispositivo. Las clasificaciones de corriente continua se calculan en función de la resistencia térmica total del dispositivo a la temperatura ambiente. Para pulsos cortos e infrecuentes, la capacidad térmica del dispositivo es importante. Para pulsos cortos de repetición, la capacidad térmica, las constantes de tiempo térmicas y la disipación al ambiente del dispositivo son importantes. Para dispositivos complicados (o aplicaciones críticas) puede haber más de una constante de tiempo de la que preocuparse (es decir, un pulso de energía W de 1 ms puede estar bien porque puede disiparse en el silicio y el empaque circundantes, pero la misma cantidad de energía en 1us puede Freír la unión o partes de la misma, porque el calor no tiene tiempo para moverse).
Puede intentar encontrar dicha información para el 1N4001 (y esperar que sea la misma de una marca a otra), o puede pensar que si manejará 30A durante 8,3 ms (250 mJ, si asume una caída de 1V ), no debería tener ningún problema con 3A durante 25 ms (75 mJ).
Si estudia esta hoja de datos de Diodes, Inc. , verá que tienen gráficos sobre la caída de voltaje en función de la corriente (que debe determinar la potencia en comparación con la corriente, que en realidad no es proporcional a I o I ^ 2), la temperatura actual en función de la temperatura ambiente que puede usar para deducir la resistencia térmica de caso a ambient * y curent vs. número de ciclos repetitivos a 60Hz, desde donde puede obtener una noción de la constante de tiempo térmica desde la unión hasta la ambiental. De todo eso, puedes determinar si estás a salvo.
Pero para reiterar, deberías estar bien. Mire la Figura 3, y calcule que su 25ms es menos de dos ciclos completos a 60Hz, y calcule que le permiten más de 20A de pico para una media onda sinusoidal. La corriente promedio de una onda sinusoidal media está en algún lugar alrededor de 0,68 * pico (es 2 / pi o algo así, tendría que calcularlo para recordar), por lo que funciona a 15A durante 33 ms. Incluso siendo realmente rápido y suelto con los números, es obvio que estará bien con 3A durante 25 ms, a menos que la temperatura ambiente sea mucho más cercana a 175C que a 65C (ver su figura 1).
* Dicho recorrido térmico se realiza a través de los conductores, consulte la Nota 3 de la tabla de clasificaciones máximas.
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