Мощные импульсные диоды могут использоваться в секторе между ординарными приборами с p-n переходом и диодами Шоттки. Они превосходят первые по быстродействию (уступая по этому параметру вторым), при этом превосходят элементы структуры металл-полупроводник по выпрямляющим свойствам. К этой категории принадлежит серия полупроводниковых диодов FR20x.
Особенности диода FR207
Диод FR207 занимает в линейке крайнюю позицию — он является самым высоковольтным в серии. Зато его быстродействие несколько снижено. При этом он имеет ток утечки на несколько порядков ниже, чем диоды Шоттки. В остальном характеристики диода FR207 особенностей не имеют и соответствуют классу импульсных кремниевых полупроводниковых приборов.
Производитель FR207 к особенностям прибора также относит способность выдерживать большие токи, включая импульсные, высокую надежность, способность к быстрому и надежному переключению, а также отсутствие в составе свинца и других вредных веществ в соответствии с европейской директивой RoHS.
Внешний вид и распиновка контактов
Внешний вид элемента FR207 соответствует другим распространённым диодам средней мощности, не предназначенным для установки на теплоотводящий радиатор и спроектированным для монтажа through hole (в отверстия печатной платы). Корпус DO-204AC (DO-15) выполнен из негорючего пластика черного цвета и имеет цилиндрическую форму. Применяемый пластик по пожароустойчивости относится к категории 94 V-0 по стандарту UL – это означает, что возгорание должно прекратиться в течение 10 секунд.
Как и все полупроводниковые диоды, FR207 имеет два вывода, расположенных симметрично с двух сторон:
- катод;
- анод.
Выводы выполняются из проволоки круглого сечения, покрытой припоем, с запасом по длине. При монтаже излишек обрезается, оставшиеся выводы формируются под местные условия. Со стороны катода на корпусе имеется метка в виде кольцевой полосы белого или серого цвета. Корпус полностью симметричен, поэтому если метка отсутствует, определить расположение выводов можно только прозвонкой.
Технические характеристики, datasheet
Характеристики полупроводникового диода FR207 можно найти в datasheet от производителя. Наиболее важные параметры, на которые в первую очередь надо обращать внимание при выборе прибора, собраны в таблице.
| Параметр | Физическая величина | Значение |
|---|---|---|
| Наивысший предел допустимого выпрямленного тока | ампер | 2 |
| Предельный импульсный ток (форма – половина синусоиды) | ампер | 75 (при длительности импульса не более 8,3 мкс, длине выводов 9,5 мм и температуре 55 грал.С) |
| Наибольшее заявленное значение падения напряжения в открытом состоянии | вольт | 1,3 (при прямом токе, равном 2 А) |
| Наивысшее предельное пиковое повторяющееся обратное напряжение | вольт | 1000 |
| Верхний предел среднеквадратичного напряжения (RMS) | вольт | 700 |
| Предельное запирающее постоянное напряжение | вольт | 1000 |
| Предельный ток утечки | микроампер | 10 |
| Типовое значение емкости перехода | пикофарад | 40 |
| Температура хранения и эксплуатации | Град.С | Минус 55..+150 |
| Время восстановления | наносекунд | 500 |
Очевидно, что скорость переключения диода FR207 примерно в три раза меньше, чем у ординарных двухамперных приборов, например, RL207. Зато потери напряжения в 2-3 раза выше, чем у диодов Шоттки.
Аналоги для замены
При необходимости замены в первую очередь надо обратить внимание на элемент FR207-ST. Этот аналог имеет те же параметры, но более высокое быстродействие (в два раза).
Из остальных полупроводниковых приборов на замену можно попробовать импульсные диоды трехамперных серий, например, FR307. Этот прибор имеет схожие характеристики, включая время переключения, но рассчитан на ток до 3 ампер.
Вследствие этого, прибор FR307 «пакуется» в более габаритный корпус DO-201AD, однако во многих случаях замене это не помешает.
Типичные схемы подключения
Основной сектор применения элементов FR207, в котором наиболее полно используются его возможности, это выпрямительные устройства импульсных преобразователей средней мощности, работающих на частотах несколько килогерц или даже десятков килогерц с выходным напряжением не менее 5 вольт (при меньших уровнях начинает сказываться относительно большое падение напряжения в открытом состоянии). Пример такой схемы приведен на рисунке. FR207 в нем применены в качестве однополупериодных выпрямителей вторичного напряжения.
Однако в этой схеме не используется одна специфическая характеристика диода – способность выдерживать напряжение до 1000 вольт. Это свойство пригодится для выпрямления сетевого напряжения. На следующем рисунке показана схема бестрансформаторного сетевого источника питания с линейным стабилизатором. Элементы FR207 применены в высоковольтном двухполупериодном выпрямителе.
Кроме указанных целей, диоды FR207 могут применяться и в других областях, где требуются вентили с односторонней проводимостью и характерной вольтамперной характеристикой – в схемах разделения цепей постоянного тока, ограничения перенапряжений, защиты от переполюсовки и т.д. Во многих случаях характеристики диода могут оказаться излишними (например, максимальный выпрямленный ток), но низкая стоимость прибора нивелирует эту проблему.
