در دنیای جذاب الکترونیک، اجزای ضروری وجود دارند که به مدارها اجازه می دهند به درستی کار کنند. یکی از این قطعات حیاتی دیود است که اهمیت آن در مدارات الکترونیکی بسیار زیاد است. ظاهر و عملکرد ساده دیود، باعث میشود در خیلی از موارد به اندازه کافی در انتخاب آن دقت نشود و همین سهل انگاری مدار و دستگاه ما را دچار مشکل می کند.
در بازار ایران تعداد محدودی از دیودها یافت می شود، این دیودها در برخی از موارد منطبق با نیاز طراحی ما نیست و ما نیاز به دیودی با ویژگی های خاص داریم. در این موارد راه حل اساسی واردات دیود است. در ادامه مزایای این واردات دیود را برای شما تشریح می کنیم.
مزایای واردات دیود
دیود یک قطعه الکترونیکی است که اجازه می دهد جریان فقط در یک جهت جریان یابد. این قطعه به عنوان یک دروازه عمل می کند و اجازه می دهد جریان الکتریکی زمانی که ولتاژ دو پایه آن در بایاس مثبت باشد، جریان یابد. با این حال، هنگامی که بایاس ولتاژ معکوس می شود، عبور جریان را مسدود می کند. دیودها در شماتیک با فلش هایی که جهت عبور جریان را نشان می دهند، نشان داده می شوند.
معمولا شرکت های تولید کننده دستگاه های الکترونیکی در هنگام طراحی محصولات خود و با توجه به نیازهای طراحی، دست به مطالعه و انتخاب قطعات مورد نیاز خود می زنند. شرکت های ایرانی به دلیل مشکلات در بازار قطعات الکترونیکی همواره سعی می کنند تا برای تمام قطعات مصرفی خود به دنبال محصول جایگزین نیز باشند.
بهترین دیود برای هر شرکت تولیدی، دیودی است که علاوه بر تامین نیازهای فنی مدار دارای خصوصیت های زیر باشد:
با توجه به مطالب گفته شده در بالا یک دیود ایده آل برای واردات، دیودی است که علاوه بر داشتن مشخصات فنی مناسب، دارای قیمت مناسب و پایداری موجودی خوب در بازار جهانی باشد.
به دلیل مصارف گوناگون دیود در مدارات الکترونیک نمی توان توصیه ثابت و مشخصی در مورد برند دیود داشت. اما به تجربه ثابت شده که اگر دیودهای نرمال مانند دیودهای جنرال و دیودهای فست کوچک در مدارات خود استفاده می کنید، بسیاری از برندهای آسیایی خوب می توانند در مدار شما به خوبی ایفای نقش کنند. این انتخاب زمانی منطقی تر می شود که تیراژ تولید محصول شما بالا و حاشیه سود محصول شما کم است.
خرید دیودهای با کیفیت از برند های خوشنام آسیایی، علاوه بر اینکه به کیفیت محصول شما صدمه ای نمی زند، دارای مزیت های مثل زمان تحویل کمتر، قیمت مناسب و خطر کمتر خرید محصول تقلبی را داراست.
اما اگر محصول شما دارای تکنولوژی بالایی است و نیاز به قطعات با کیفیت بسیار بالا دارید، حتما باید به سراغ محصولات برندهای ژاپنی، اروپایی و آمریکایی بروید.
همچنین برای اطمینان خاطر در هنگام واردات دیود بهتر است به توصیه های زیر عمل کنید.
در ادامه سعی میکنیم پارامترهای فنی یک دیود برای انتخاب را توضیح دهیم.
در انتخاب دیود به پارامترهای فنی مناسب باید حتما دقت کنید تا به نتیجه دلخواه خود برسید. در ادامه به معرفی این پارامترها می پردازیم:
این مشخصه دیود از اهمیت زیادی برخوردار است، به ویژه در یکسوسازی توان که در آن تلفات به علت جریان بالا بیشتر خواهد بود. همچنین دیودهای مربوط به طرح های RF اغلب به افت ولتاژ رو به جلو کوچکی نیاز دارند، زیرا سیگنال ها ممکن است کوچک باشند، اما باید بتوانند بر این سد غلبه کنند و از دیود عبور کنند.
افت ولتاژ در یک دیود PN به دو دلیل بوجود می آید. اولین دلیل ماهیت محل اتصال نیمه هادی، این ولتاژ امکان غلبه بر لایه تخلیه و عبور جریان را فراهم می کند.
دومی ناشی از تلفات مقاومتی در دیود است. در نتیجه رقمی برای افت ولتاژ پیشروی یک سطح جریان مشخص داده خواهد شد. این رقم به ویژه برای دیودهای یکسو کننده که سطوح قابل توجهی از جریان ممکن است از آن عبور کند، بسیار مهم است.
این مشخصه دیود، حداکثر ولتاژی است که یک دیود می تواند در جهت بایاس معکوس تحمل کند.
مشخصه PIV مخصوصاً در مدارات منبع تغذیه که معمولاً ولتاژهای بالاتر وجود دارد، بسیار مهم است.
در نظر داشته باشید، پیک ولتاژ معکوس صرفاً ولتاژ RMS شکل موج ورودی نیست. در هر طرح مدار الکترونیکی باید برای انتخاب دیود مناسب پیک ولتاژ معکوس روی دیود در نظر گرفته شود.
این مشخصات با پیک ولتاژ معکوس کمی متفاوت است، زیرا این ولتاژ نقطه ای است که دیود در آن دچار شکست معکوس و نابودی می شود.
دیود می تواند تا یک نقطه معین ولتاژ معکوس را تحمل کند و سپس خراب می شود. این امر در برخی از دیودها و در برخی مدارها صدمات جبران ناپذیری به همراه خواهد داشت.
برای طراحی مدارهای الکترونیکی که دارای مقدار قابل توجهی جریان است، لازم است اطمینان حاصل شود که از حداکثر سطح مجاز جریان دیود تجاوز نمی شود.
با افزایش عبور جریان از سطح مجاز، گرمای اضافی تولید می شود که دیود نمی تواند آن را دفع کند. همچنین چگالی جریان در محل پیوند نباید بیشتر از سطح مجاز شود، در غیر این صورت ممکن است پدیده فرسودگی در دیود رخ دهد.
انتخاب دیودی در طراحی مداری که بتواند به طور ایمن جریان را کنترل کند، معمولا دارای یک حاشیه خوب اطمینان (حدود 60% ظرفیت جریان رو به جلوی دیود) است، که قابلیت اطمینان کلی مدار را به اندازه کافی بالا خواهد بود.
مانند تمام قطعات الکترونیکی، دیودها دارای حداکثر دمای کاری هستند. در برگه داده، بخشی وجود دارد که حداکثر دمای قابل تحمل پیوند را نشان می دهد. با افزایش دمای محل اتصال، قابلیت اطمینان دیود در دراز مدت کاهش می یابد. اگر دما از حداکثر قابل تحمل فراتر رود، دیود احتمالاً از کار می افتد و حتی ممکن است آتش بگیرد.
لازم به یادآوری است که دمای پیوند مربوط به خود اتصال دیود در داخل پکیج است و نه دمای پکیج دیود. در هر طراحی مدار الکترونیکی باید یک حاشیه امن بسیار خوب بین دمای پکیج و دمای محل اتصال یا جانکشن وجود داشته باشد، برای این کار باید به پارامتر ΘJA دقت شود.
این پارامتر در برگه اطلاعات دیود بر حسب درجه سانتیگراد بر وات اندازه گیری می شود و به این معنی است که به ازای هر وات اتلاف شده در محل اتصال، دمای معینی بالاتر از محیط خواهد داشت. این بدان معناست که برای دیودی با مقاومت حرارتی محیطی 50 درجه سانتیگراد بر وات، دمای محل اتصال به ازای هر وات توانی که تلف می شود 50 درجه سانتیگراد نسبت به محیط افزایش می یابد.
برای یک دیود پیوندی PN واقعی، مقدار بسیار کمی از جریان در جهت معکوس به عنوان یک نتیجه از حامل های اقلیت در نیمه هادی جریان می یابد.
سطح جریان نشتی به سه عامل اصلی بستگی دارد. اثر ولتاژ معکوس که به وضوح قابل توجه است. همچنین افزایش دما این جریان را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. همچنین مشخص شده است که بستگی زیادی به نوع مواد نیمه هادی مورد استفاده دارد، سیلیکون بسیار بهتر از ژرمانیوم است.
مشخصه جریان نشتی برای دیود پیوندی PN در یک ولتاژ معکوس خاص و دمای خاص در در برگه اطلاعات مشخص شده است.
شایان ذکر است که دیودهای سیلیکونی استاندارد که اکثریت قریب به اتفاق دیودهای مورد استفاده را تشکیل می دهند، دارای جریان معکوس بسیار پایینی هستند، اما دیودهای ژرمانیوم و همچنین دیودهای شاتکی دارای سطوح بالاتری از جریان معکوس هستند.
دیودها را می توان در پکیج های مختلفی با توجه به کاربردشان تهیه کرد، در برخی شرایط، به ویژه کاربردهای RF، پکیج یک عنصر کلیدی در تعریف ویژگی های کلی دیود است.
همچنین برای کاربردهای توان که اتلاف گرما مهم است، پکیج می تواند بسیاری از پارامترهای کلی دیود را تعریف کند، زیرا دیودهای با توان بالا ممکن است به پکیج هایی نیاز داشته باشند که بتوان آن را به هیت سینک متصل کرد، در حالی که دیودهای سیگنال کوچک که در آنها اتلاف گرما مشکلی ایجاد نمی کند، ممکن است به صورت SMD موجود باشند.
همچنین دیودهای نصب سطحی یا SMD، برای کاربردهای با تیراژ بالا مناسب تر هستند.
دیود یکی از قطعات پایه ای و مهم در مدارات الکترونیک است و باید در انتخاب دیود مناسب تمامی جوانب کار را بررسی کرد. در مبحث واردات دیود و قطعات الکترونیک، حتما علاوه بر پارامترهای فنی به عواملی مثل وجود جایگزین مناسب و پایداری موجودی آن در بازار جهانی دقت کنید.
لازم به ذکر است در کشور ما به دلیل کوچک بودن بازار قطعات الکترونیک و تنوع پایین قطعات در آن، دسترسی به بسیاری از قطعات الکترونیک میسر نیست. برای پر کردن این خلاء، واردات قطعات الکترونیک یک راهکار قابل انجام و موثر است. از دیگر مزیت های واردات قطعات الکترونیک می توان به داشتن گزینه های زیاد و متنوع از نظر قیمت و کیفیت اشاره کرد.