Построение импульсных устройств с высокой частотой преобразования позволяет уменьшить габариты конструкции. Однако такой подход требует применения высокочастотных и одновременно мощных полупроводниковых приборов, имеющих при этом небольшие габариты. Для работы в таких условиях разработана линейка полупроводниковых диодов КД213, включающая элемент КД213А.
Особенности диода КД213A
К особенностям КД213А можно отнести такие электрические параметры, как большой допустимый рабочий ток (до 10 ампер) и высокую граничную рабочую частоту – до 100 кГц. Остальные характеристики КД213А, как полупроводникового прибора, относительно ординарны.
К особенностям диода также можно отнести конструкцию корпуса КД-23, который применяется достаточно редко.
Внешний вид и распиновка контактов
Внешне полупроводниковый прибор выглядит, как низкий пластиковый цилиндр (толстый диск, «таблетка») с металлическим основанием, которое предназначено для отвода тепла. Имеет два вывода:
- катод;
- анод.
Выводы ленточной формы, гибкие, предназначены как для поверхностного монтажа, так и для установки в отверстия печатной платы. При монтаже обрезаются и формуются по месту.
Корпус и выводы диода КД213А полностью симметричны, поэтому определить расположение анода и катода можно по маркировке, а если маркировка отсутствует (стерлась) — прозвонкой.
Основные характеристики
Главные параметры полупроводникового прибора приведены в таблице.
| Параметр | Единица измерения | Значение |
|---|---|---|
| Предельно допустимый прямой ток | ампер | 10 |
| Предельно допустимый импульсный ток | ампер | 100 (при длительности импульса не более 10 микросекунд) |
| Наибольшее падение напряжения в прямом направлении | вольт | 1 (при токе 10 А и температуре +25 град.С) |
| Время переключения | микросекунд | 0,3 |
| Граничная рабочая частота | килогерц | 100 |
| Наибольший обратный ток при наибольшем обратном напряжении | миллиампер | 0,2 |
| Собственная ёмкость перехода | пикофарад | До 550 при обратном напряжении 100 вольт, до 1000 при обратном напряжении 5 вольт |
| Температура эксплуатации | градус С | Минус 60..+85 |
| Масса | грамм | До 4 |
Полный прямой ток диод обеспечивает при эффективном отведении тепла, которое достигается при достаточном прижимном усилии теплоотводящей поверхности (металлической части корпуса) к радиатору. Для такого крепления используется арматура специальной формы. Без теплоотвода наибольший допустимый прямой ток не должен превышать 30% от максимального.
Маркировка
На корпус диода краской наносится маркировка:
- тип полупроводникового прибора;
- логотип предприятия-изготовителя;
- УГО диода в соответствии с расположением выводов анода и катода;
- дата выпуска.
Информация наносится на верхнюю (пластиковую) часть корпуса.
Аналоги для замены
В некоторых случаях аналогами элемента КД213А могут служить диоды из той же линейки – КД213Б, КД213В и другие. Они отличаются по одному или нескольким электрическим параметрам, поэтому в каждом конкретном случае надо смотреть даташит и проверять характеристики на соответствие условиям цепи. Зато такая замена упрощает монтаж.
Если применить функциональный аналог в другом корпусе, возникнет проблема установки (как упоминалось, корпус КД-23 применяется достаточно редко). Да и подобрать сочетание высокой рабочей частоты, большого прямого тока и достаточного обратного напряжения не так просто. Например, диоды КД419 проходят по частоте и току, но наибольшее напряжение у них 30 или 50 вольт. Неплохо подходит на замену полупроводниковый прибор КД244В, но он выпускается в «транзисторном» корпусе КТ28-1, и при замене придется решать задачу установки на штатное место.
Что касается импортных приборов, то по причине отсутствия прямых аналогов на замену обычно подбирают диоды Шоттки с подходящими характеристиками. Иногда используют сборки из двух диодов в одном корпусе – их соединяют параллельно для повышения наибольшего допустимого прямого тока. Обычно в сборках диоды имеют аналогичные характеристики, поэтому такое соединение допустимо.
Типичные схемы подключения
Электрические параметры полупроводникового прибора КД213А делают его идеальным для применения в мощных импульсных схемах (преобразователях постоянного напряжения, блоках питания, импульсных стабилизаторах и т.п.), работающих на высоких частотах, в качестве выпрямительных вентилей. Для примера можно рассмотреть схему DC-DC инвертора, работающего на частоте около 100 кГц. В качестве выпрямительных элементов во вторичной цепи трансформатора применены диоды КД213А. Еще один диод (VD1) используется во входных цепях преобразователя в качестве элемента защиты.
Даже по меркам сегодняшнего дня диоды КД213 обладают неплохим сочетанием массогабаритных и электрических характеристик. По этой причине они до сих пор находят свою нишу применения, и подтверждение тому – продолжающийся выпуск этих элементов на некоторых предприятиях России и ближнего зарубежья.
