Recovery Time/Erholzeit von einer Diode(1N4007) und das Verhalten bei großen Freqenzen.
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Recovery Time/Erholzeit von einer Diode(1N4007) und das Verhalten bei großen Freqenzen.
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BID = 120879
BlackLight
Inventar
Beiträge: 5470
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Ich finde einfach kein Datenblatt(*), wo die Recovery Time drin steht, nur bei den 1N400xG steht 2µs.
In hatte hier heute irgendwo was von ~20µs gelesen, stimmt das?
Jetzt zur "eigendlichen" Frage, wie viel länger muss die Periodendauer zur Erholzeit sein, damit der Wechselstrom gleichgerichtet wird?
(Bzw bis zu welchen Frequenzen kann man 1N400x-Dioden als Gleichrichter benutzen?)
Hier mal ein Bild mit einer Wechselspannung(blau) mit 6,25kHz (bzw einer Periodendauer von 160µs).
Und sie durch eine "ideale" Diode (mit einer Erholzeit von 20µs) einwegegleichgerichtet.
Stimmt das Bild so oder bräuchte sie noch 20µs "von" der negativen Halbwelle um zu sperren?
*: bei www.datasheetcatalog.com, www.reichelt.de nichts gefunden, auch googleln u.a. mit "recovery, time, 1N4001, filetype:pdf" hat nichts ergeben.
Ich hoffe jemand versteht meine Frage und kann mir helfen. |
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BID = 120923
perl
Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach
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Die Sperrerholzeit wird mit Rechteckimpulsen und gewöhnlich Sperrstrom = Flußstrom gemessen.
Wie lange es dauert, bis die Ladungsträger des vorherigen Flußzustandes, mit einem gegebenen Sperrstrom ausgeräumt sind, hängt naturgemäß von ihrer Menge, also dem Flußstrom ab.
Entsprechend wird die Zeit umso kürzer je kleiner das Verhältnis Flußstrom/Sperrstrom wird.
Außerdem dauert es umso länger, je dicker die Sperrschicht ist.
Weil zu Beginn der Sperrphase zunehmend mehr Spannung an der Diode liegt, tritt dann eine erhöhte Verlustleistung auf.
Konkurrierend zun elektrischen Ausräumen werden Ladungsträger auch durch Rekombination vernichtet, sodaß nach einer gewissen Zeit die Diode auch von allein wieder sperrt.
Die Rekombinationsrate kann der Hersteller durch bestimmte Dotierungen, wie etwa Gold, erhöhen und so bei sonst kleichem Aufbau die Sperrverzögerung verkürzen. Leider steigt dadurch auch die Flußspannung.
Die Zusammenhänge sind also kompliziert und nicht einheitlich.
Große Gleichrichterdioden schaffen bei Nennlast evtl. gerade noch die 400Hz wie sie beispielsweise in Flugzeugen verwendet werden.
Umgekehrt kann eine 1N4007 noch bei einigen kHz befriedigend arbeiten, wenn man nur 1mA damit gleichrichtet.
Aus dem obigen geht auch hervor, daß die obere Frequenzgrenze auch maßgeblich durch die Strom- bzw. Spannungsform beinflußt wird. Bei den höheren Frequenzen ist die Sinusform eher die Ausnahme denn die Regel.
Übern Daumen gepeilt würde ich sagen, daß bei Wandlern trr möglichst nicht größer als 1% der Periodendauer sein sollte.
Wenn du Dioden suchst, die ähnliche Daten haben wie die 1N400x aber schneller sind, dann kämen z.B. UF400x in Frage.
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Haftungsausschluß:
Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.
Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.
Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten ! |
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BID = 121044
BlackLight
Inventar
Beiträge: 5470
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Ich sehe grade, das Bild passt dann hier gar nicht hin, wenn es um trr geht.
Ansonsten sind meine Fragen restlos geklärt. (Hatte auch gedacht, das es irgendwie vom Strom abhängt, hast du ja auch geklärt)
trr max 1% ist mal ein Anhaltswert und die Ultra Fast 400x Dioden kannte ich noch nicht.
Also vielen Dank perl für die Antwort(en).
P.S.
Passt das Bild hier besser?
(Hab das t-I-Diagramm in einem UF4007 Datenblatt erst gesehen, als ich fast fertig mit "malen" war)
Blau: Rechteckspannung, Rot: einwegegleichgerichtete Spannung
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BID = 121049
perl
Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach
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Ja irgendwie in dieser Art sieht das aus.
An der Kurvenform des Sperrstroms kann der Hersteller auch etwas drehen.
Es gibt z.B. Soft-Recovery- Typen bei denen der Sperrstrom allmähhlich abnimmt. Man benutzt die gerne wenn man verhindern will, daß es durch die unvermeidlichen Schaltungsinduktivitäten zu Spannungsspitzen kommt.
Am anderen Ende gibt es Snap-Recovery-Typen bei denen der Sperrstrom abrupt aufhört. Diese Teile werden z.B. in Hochfrequenzschaltungen zur Frequenzvervielfachung und als Impulsgenerator ein gesetzt.
Den größten Einfluß auf die Kurvenform hat aber die Schaltung selbst und deren Betriebsparameter.
Denke mal an einen Abwärts-Schaltregler.
Den kann man so betreiben, daß der Flußstrom, der ja von der Drossel geliefert wird, allmählich bis auf 0 absinkt.
Beim anschließenden Einschalten des Transistors fließt dann praktisch kein Sperrstrom.
Alternativ, in der Gegend von Vollast, wird der Transistor eingeschaltet noch bevor der Diodenstrom 0 erreicht hat.
Dabei kehrt sich die Diodenspannung schlagartig um, und weil der Transistor viel Strom liefern kann, kann dabei der Sperrstrom ohne weiteres höher als der Flußstrom werden.
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BID = 121931
BlackLight
Inventar
Beiträge: 5470
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Zitat :
| | Ja irgendwie in dieser Art sieht das aus. |
Dann kann ich ja hoffen, es grob verstanden zu haben. 
Lernt man mit der Zeit, dass es z.B. diese verschiedenen Diodenarten gibt, oder lernt man sowas aus Büchern?
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