TO-220-2L SiC Schottky Diode Datasheet - 650V - 6A - 1.5V Forward Voltage - English Technical Document

1. পণ্য সংক্ষিপ্ত বিবরণ

এই নথিটি একটি TO-220-2L প্যাকেজে আবদ্ধ একটি উচ্চ-কার্যকারিতা সিলিকন কার্বাইড (SiC) স্কটকি ব্যারিয়ার ডায়োড (SBD)-এর স্পেসিফিকেশন বিস্তারিতভাবে বর্ণনা করে। ডিভাইসটি উচ্চ-ভোল্টেজ, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পাওয়ার রূপান্তর অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যেখানে দক্ষতা, তাপ ব্যবস্থাপনা এবং সুইচিং গতি গুরুত্বপূর্ণ। SiC প্রযুক্তি ঐতিহ্যগত সিলিকন ডায়োডের তুলনায় উল্লেখযোগ্য সুবিধা প্রদান করে, প্রাথমিকভাবে এর উচ্চতর উপাদান বৈশিষ্ট্যের কারণে।

এই ডায়োডের মূল সুবিধা হল সিলিকন কার্বাইড ব্যবহার করে এর স্কটকি ব্যারিয়ার নির্মাণে। প্রচলিত PN-জাংশন ডায়োডের বিপরীতে, স্কটকি ডায়োডগুলি সংখ্যাগরিষ্ঠ বাহক ডিভাইস, যা মৌলিকভাবে বিপরীত পুনরুদ্ধার চার্জ (Qrr) এবং সংশ্লিষ্ট সুইচিং ক্ষতি দূর করে। এই নির্দিষ্ট SiC বাস্তবায়ন 650V-এর একটি উচ্চ ব্লকিং ভোল্টেজ অর্জনের পাশাপাশি অপেক্ষাকৃত কম ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ (VF) এবং ন্যূনতম ক্যাপাসিটিভ চার্জ (Qc) বজায় রাখতে দেয়, যা সিলিকন বিকল্পগুলির তুলনায় অনেক উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সিতে অপারেশন সক্ষম করে।

1.1 মূল বৈশিষ্ট্য এবং সুবিধাসমূহ

এই ডায়োডের প্রাথমিক বৈশিষ্ট্যগুলি সরাসরি ডিজাইনারদের জন্য সিস্টেম-স্তরের সুবিধায় রূপান্তরিত হয়:

• কম ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ (VF = 1.5V সাধারণত 6A এ): পরিবাহী ক্ষতি হ্রাস করে, সরাসরি সিস্টেমের দক্ষতা উন্নত করে এবং অপারেশন চলাকালীন কম তাপ উৎপন্ন করে।
• উচ্চ-গতির সুইচিং যার কোন বিপরীত পুনরুদ্ধার নেই: একটি Schottky ডিভাইস হিসাবে, এটির মূলত কোন বিপরীত পুনরুদ্ধার সময় বা চার্জ (Qrr) নেই। এটি সুইচিং ক্ষতি কমিয়ে দেয়, উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি অপারেশন সম্ভব করে এবং তড়িৎচুম্বকীয় হস্তক্ষেপ (EMI) হ্রাস করে।
• উচ্চ সার্জ কারেন্ট ক্ষমতা (IFSM = 24A): পাওয়ার সাপ্লাই এবং মোটর ড্রাইভে সাধারণত দেখা পাওয়া কারেন্ট ট্রানজিয়েন্ট এবং ইনরাশ অবস্থার বিরুদ্ধে মজবুততা প্রদান করে।
• উচ্চ জাংশন তাপমাত্রা (TJ,max = 175°C): উচ্চ পারিপার্শ্বিক তাপমাত্রার পরিবেশে অপারেশন সক্ষম করে অথবা ছোট হিট সিঙ্ক ব্যবহারের অনুমতি দেয়, যা সিস্টেমের আকার ও খরচ হ্রাসে অবদান রাখে।
• সমান্তরাল অপারেশন: ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের ধনাত্মক তাপমাত্রা সহগ তাপীয় রানওয়ে প্রতিরোধে সহায়তা করে, যা উচ্চতর কারেন্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একাধিক ডিভাইস সমান্তরালে সংযোগ করা নিরাপদ করে তোলে।
• পরিবেশগত সম্মতি: ডিভাইসটি Pb-Free, Halogen Free এবং RoHS Compliant, যা আধুনিক পরিবেশগত নিয়মাবলী পূরণ করে।

1.2 লক্ষ্য অ্যাপ্লিকেশন

এই ডায়োডটি পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স অ্যাপ্লিকেশনের বিস্তৃত পরিসরের জন্য আদর্শভাবে উপযুক্ত, যার মধ্যে রয়েছে কিন্তু সীমাবদ্ধ নয়:

• সুইচড-মোড পাওয়ার সাপ্লাই (এসএমপিএস)-এ পাওয়ার ফ্যাক্টর করেকশন (পিএফসি) সার্কিট: এর দ্রুত সুইচিং এবং উচ্চ ভোল্টেজ রেটিং এটিকে বুস্ট পিএফসি পর্যায়ের জন্য আদর্শ করে তোলে, সামগ্রিক পাওয়ার সাপ্লাই দক্ষতা এবং পাওয়ার কোয়ালিটি উন্নত করে।
• সোলার ইনভার্টার: ফটোভোলটাইক প্যানেল থেকে শক্তি আহরণ ও রূপান্তর দক্ষতা সর্বাধিক করতে বুস্ট কনভার্টার বা ফ্রিওহিলিং ডায়োড অবস্থানে ব্যবহৃত।
• Uninterruptible Power Supplies (UPS): রেকটিফায়ার ও ইনভার্টার পর্যায়ের দক্ষতা এবং পাওয়ার ঘনত্ব বৃদ্ধি করে।
• Motor Drives: ইনভার্টার ব্রিজে ফ্রিওহিলিং বা ক্ল্যাম্পিং ডায়োড হিসেবে কাজ করে, যা ভেরিয়েবল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভে দ্রুত স্যুইচিং এবং ক্ষতি হ্রাস করতে সক্ষম করে।
• ডেটা সেন্টার পাওয়ার ডিস্ট্রিবিউশন: সার্ভার পাওয়ার সাপ্লাই এবং পাওয়ার ডিস্ট্রিবিউশন ইউনিটে উচ্চতর দক্ষতা প্রদান করে, যা অপারেশনাল খরচ এবং কুলিং প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে।

2. গভীর প্রযুক্তিগত প্যারামিটার বিশ্লেষণ

এই বিভাগে ডেটাশিটে উল্লিখিত মূল বৈদ্যুতিক ও তাপীয় প্যারামিটারগুলির একটি বিস্তারিত, বস্তুনিষ্ঠ ব্যাখ্যা প্রদান করা হয়েছে।

2.1 সর্বোচ্চ রেটিং এবং পরম সীমা

নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করতে এবং স্থায়ী ক্ষতি রোধ করতে যেকোনো অপারেটিং অবস্থার অধীনে এই চাপ সীমা অতিক্রম করা যাবে না।

• Repetitive Peak Reverse Voltage (VRRM): 650V - এটি ডায়োডটি বারবার সহ্য করতে পারে এমন সর্বাধিক তাত্ক্ষণিক বিপরীত ভোল্টেজ। দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতার জন্য পর্যাপ্ত ডিরেটিং মার্জিন (যেমন, সর্বাধিক প্রত্যাশিত সিস্টেম ভোল্টেজের চেয়ে ২০-৩০% কম) সহ নকশা করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
• Continuous Forward Current (IF): 6A - এটি ডিভাইসটি ক্রমাগত বহন করতে পারে এমন সর্বাধিক ডিসি কারেন্ট যখন কেসের তাপমাত্রা (TC) ২৫°সে থাকে। বাস্তব প্রয়োগে, কেসের তাপমাত্রা বেশি হবে, তাই ব্যবহারযোগ্য ক্রমাগত কারেন্ট তাপীয় রোধ এবং পরিবেশগত অবস্থার উপর ভিত্তি করে ডিরেট করা হয় (তাপীয় বৈশিষ্ট্য দেখুন)।
• Surge Non-Repetitive Forward Current (IFSM): 24A - এই রেটিং ডায়োডের একটি একক, স্বল্পকালীন (10ms হাফ-সাইন ওয়েভ) সার্জ কারেন্ট, যেমন স্টার্টআপ বা ফল্ট অবস্থার সময়, পরিচালনা করার ক্ষমতা নির্দেশ করে। এটি রোবাস্টনেসের জন্য একটি মূল প্যারামিটার।
• জাংশন তাপমাত্রা (TJ): 175°C - সেমিকন্ডাক্টর ডাই-এর নিজস্ব সর্বোচ্চ অনুমোদিত তাপমাত্রা। এই সীমার উপরে অপারেশন তাৎক্ষণিক ব্যর্থতা বা ত্বরিত অবনতি ঘটাতে পারে।

2.2 বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য

নির্দিষ্ট পরীক্ষার শর্তাবলীর অধীনে এগুলি সাধারণ কার্যকারিতা পরামিতি।

• Forward Voltage (VF): 1.5V (Typ) at IF=6A, TJ=25°C - এটি কন্ডাকশন লস ক্যালকুলেশনের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার (পি_লস = ভিএফ * আইএফ)। লক্ষ্য করুন যে ভিএফ জাংশন তাপমাত্রার সাথে বৃদ্ধি পায় (১৭৫°সে-তে সর্বোচ্চ ১.৯ভি পর্যন্ত), যা একটি পজিটিভ টেম্পারেচার কো-এফিসিয়েন্ট। এই বৈশিষ্ট্যটি ডিভাইসগুলো সমান্তরালে সংযুক্ত হলে কারেন্ট শেয়ারিং-এ সহায়তা করে।
• রিভার্স লিকেজ কারেন্ট (আইআর): ভিআর=৫২০ভি, টিজে=২৫°সে-তে ০.৮µএ (টিপিক্যাল) - এটি সেই ক্ষুদ্র কারেন্ট যা ডায়োড রিভার্স-বায়াসড অবস্থায় থাকলে প্রবাহিত হয়। এটি তাপমাত্রার সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায় (১৭৫°সে-তে টিপিক্যাল ৯µএ), বিশেষ করে উচ্চ তাপমাত্রায় অফ-স্টেট লসে অবদান রাখে।
• মোট ক্যাপাসিটিভ চার্জ (QC): 10nC (Typ) VR=400V-এ - এই প্যারামিটারটি ডায়োডের জাংশন ক্যাপাসিট্যান্সের সাথে সম্পর্কিত চার্জ পরিমাপ করে। সুইচিংয়ের সময়, এই চার্জ সরবরাহ বা অপসারণ করতে হয়, যা সুইচিং লসে অবদান রাখে। কম QC মান SiC Schottky ডায়োডের একটি মূল সুবিধা, যা উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অপারেশন সক্ষম করে।
• ক্যাপাসিট্যান্স সঞ্চিত শক্তি (EC): 1.5µJ (Typ) VR=400V-এ - প্রদত্ত বিপরীত ভোল্টেজে ডায়োডের ক্যাপাসিট্যান্সে সঞ্চিত শক্তি নির্দেশ করে (EC = 0.5 * C * V^2)। এই শক্তি প্রতিটি সুইচিং চক্রে অপচয় হয়, যা ক্ষতিতে অবদান রাখে।

2.3 তাপীয় বৈশিষ্ট্য

নির্ভরযোগ্য অপারেশন এবং রেটেড কারেন্ট অর্জনের জন্য তাপ ব্যবস্থাপনা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

• তাপীয় প্রতিরোধ, জংশন-টু-কেস (RθJC): 2.1°C/W (Typ) - এটি TO-220 প্যাকেজের সেমিকন্ডাক্টর জংশন থেকে বহিরাগত কেস পর্যন্ত তাপ প্রবাহের প্রতিরোধ। একটি নিম্ন মান ডাই থেকে উন্নত তাপ স্থানান্তর নির্দেশ করে। এই প্যারামিটারটি কেস তাপমাত্রার উপরে জংশন তাপমাত্রা বৃদ্ধি গণনা করতে ব্যবহৃত হয়: ΔTJ = PD * RθJC, যেখানে PD হল পাওয়ার ডিসিপেশন।
• মোট পাওয়ার ডিসিপেশন (PD): TC=25°C এ 71W - এটি সর্বোচ্চ শক্তি যা ডিভাইসটি অপচয় করতে পারে যখন এর কেস 25°C তাপমাত্রায় রাখা হয়। বাস্তবে, এটি একটি তাত্ত্বিক সীমা যা ডিরেটিং গণনার জন্য ব্যবহৃত হয়। প্রকৃত সর্বোচ্চ শক্তি অপচয় নির্ধারিত হয় সর্বোচ্চ জাংশন তাপমাত্রা (175°C), তাপীয় রোধ এবং হিটসিংক/পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা দ্বারা।

3. Performance Curve Analysis

The typical performance graphs provide visual insight into the device's behavior under various operating conditions.

3.1 VF-IF বৈশিষ্ট্য

এই গ্রাফটি বিভিন্ন জাংশন তাপমাত্রায় ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ এবং ফরওয়ার্ড কারেন্টের মধ্যকার সম্পর্ক প্রদর্শন করে। মূল পর্যবেক্ষণ: অত্যন্ত কম কারেন্টে বক্ররেখা সূচকীয় হয় এবং উচ্চতর কারেন্টে আরও রৈখিক হয়ে ওঠে। ধনাত্মক তাপমাত্রা সহগ সুস্পষ্ট, কারণ উচ্চ তাপমাত্রার জন্য বক্ররেখা উপরের দিকে সরে যায়। নির্দিষ্ট অপারেটিং পয়েন্টে সুনির্দিষ্ট পরিবাহী ক্ষতি গণনা করার জন্য এই গ্রাফটি অপরিহার্য।

3.2 VR-IR বৈশিষ্ট্য

এই প্লটটি বিপরীত ভোল্টেজের একটি ফাংশন হিসাবে বিপরীত লিকেজ কারেন্ট চিত্রিত করে, সাধারণত একাধিক তাপমাত্রায়। এটি প্রদর্শন করে কিভাবে ব্রেকডাউন অঞ্চলের কাছে না আসা পর্যন্ত লিকেজ কারেন্ট অপেক্ষাকৃত কম থাকে এবং কিভাবে এটি তাপমাত্রার সাথে সূচকীয়ভাবে বৃদ্ধি পায়। উচ্চ-তাপমাত্রার অ্যাপ্লিকেশনে অফ-স্টেট লস অনুমান করার জন্য এই তথ্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

3.3 VR-Ct Characteristics

এই বক্ররেখাটি মোট ডায়োড ক্যাপাসিট্যান্স (Ct) বিপরীত ভোল্টেজের (VR) বিপরীতে প্রদর্শন করে। বিপরীত ভোল্টেজ বৃদ্ধির সাথে সাথে ক্যাপাসিট্যান্স অরৈখিকভাবে হ্রাস পায় (ডিপ্লেশন অঞ্চল প্রসারিত হওয়ার কারণে)। এই পরিবর্তনশীল ক্যাপাসিট্যান্স সুইচিং ডাইনামিক্স এবং QC প্যারামিটারকে প্রভাবিত করে।

3.4 সর্বোচ্চ Ip – TC বৈশিষ্ট্য

এই ডিরেটিং বক্ররেখাটি দেখায় যে কীভাবে সর্বোচ্চ অনুমোদিত অবিচ্ছিন্ন ফরওয়ার্ড কারেন্ট (IF) কেসের তাপমাত্রা (TC) বৃদ্ধির সাথে সাথে হ্রাস পায়। এটি তাপীয় সীমার একটি সরাসরি প্রয়োগ: জংশনকে 175°C এর নিচে রাখতে, কেস গরম হওয়ার সাথে সাথে কম কারেন্ট প্রবাহিত করা যেতে পারে। এটি হিটসিঙ্ক নির্বাচনের প্রাথমিক নির্দেশিকা।

3.5 ট্রানজিয়েন্ট থার্মাল ইম্পিডেন্স

এই গ্রাফটি পালস প্রস্থের বিপরীতে ট্রানজিয়েন্ট থার্মাল রেজিস্ট্যান্স (ZθJC) প্লট করে। সংক্ষিপ্ত কারেন্ট পালস বা পুনরাবৃত্তিমূলক সুইচিং ইভেন্টের সময় তাপমাত্রা বৃদ্ধি মূল্যায়নের জন্য এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। প্যাকেজের তাপীয় ভর খুব সংক্ষিপ্ত পালসের জন্য কার্যকর রেজিস্ট্যান্সকে স্থির-অবস্থার RθJC-এর চেয়ে কম করে তোলে।

4. Mechanical and Package Information

4.1 Package Outline and Dimensions

The device uses the industry-standard TO-220-2L package. The detailed dimensional drawing provides minimum, typical, and maximum values for all critical features, including overall height (A: 4.5mm typ), lead length (L: 13.18mm typ), and mounting hole spacing (D1: 9.05mm typ). Adherence to these dimensions is necessary for proper PCB layout and mechanical mounting.

4.2 পিন কনফিগারেশন এবং পোলারিটি

TO-220-2L প্যাকেজের দুটি লিড রয়েছে:
1. পিন 1: ক্যাথোড (K)।
2. পিন 2: অ্যানোড (A).
এছাড়াও, প্যাকেজের ধাতব ট্যাব (কেস) ক্যাথোডের সাথে বৈদ্যুতিকভাবে সংযুক্ত। এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ নিরাপত্তা ও নকশা বিবেচ্য বিষয়। সার্কিট কমনও যদি ক্যাথোড বিভব না হয়, তাহলে ট্যাবটিকে অন্যান্য সার্কিটরি থেকে বিচ্ছিন্ন রাখতে হবে (যেমন, একটি অন্তরক ওয়াশার এবং স্লিভ ব্যবহার করে)।

4.3 সুপারিশকৃত PCB প্যাড লেআউট

গঠিত লিডগুলি পৃষ্ঠ-সংযোজন করার জন্য একটি প্রস্তাবিত ফুটপ্রিন্ট প্রদান করা হয়েছে। এই লেআউট ওয়েভ বা রিফ্লো সোল্ডারিং প্রক্রিয়ার সময় যথাযথ সোল্ডার জয়েন্ট গঠন, যান্ত্রিক শক্তি এবং তাপীয় উপশম নিশ্চিত করে।

5. মাউন্টিং এবং হ্যান্ডলিং নির্দেশিকা

5.1 মাউন্টিং টর্ক

একটি হিটসিঙ্কে প্যাকেজ সংযুক্ত করতে ব্যবহৃত স্ক্রুটির জন্য নির্দিষ্ট মাউন্টিং টর্ক হল 8.8 N·m (বা lbf-এ সমতুল্য) একটি M3 বা 6-32 স্ক্রুর জন্য। সঠিক টর্ক প্রয়োগ করা অপরিহার্য: অপর্যাপ্ত টর্ক উচ্চ তাপীয় প্রতিরোধের দিকে নিয়ে যায়, অন্যদিকে অত্যধিক টর্ক প্যাকেজ বা PCB ক্ষতি করতে পারে।

5.2 Thermal Interface

ডিভাইস কেস এবং হিটসিঙ্কের মধ্যে তাপীয় প্রতিরোধ কমাতে, তাপীয় ইন্টারফেস উপাদানের (TIM) একটি পাতলা স্তর ব্যবহার করতে হবে, যেমন গ্রীস, গ্যাপ প্যাড বা ফেজ-চেঞ্জ ম্যাটেরিয়াল। TIM অণুবীক্ষণিক বায়ু ফাঁক পূরণ করে, তাপ স্থানান্তর উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে।

5.3 সংরক্ষণ শর্ত

ডিভাইসটি একটি শুষ্ক, অ-ক্ষয়কারী পরিবেশে -55°C থেকে +175°C নির্ধারিত সংরক্ষণ তাপমাত্রা সীমার মধ্যে সংরক্ষণ করা উচিত। সোল্ডারিংয়ের আগে সঠিক হ্যান্ডলিংয়ের জন্য, লিডগুলির জন্য প্রযোজ্য হলে ময়েশ্চার সেনসিটিভিটি লেভেল (এমএসএল) তথ্য প্রস্তুতকারকের কাছ থেকে পরামর্শ নেওয়া উচিত।

6. Application Design Considerations

6.1 Snubber Circuits

While SiC Schottky diodes have negligible reverse recovery, their junction capacitance can still interact with circuit parasitics (stray inductance) to cause voltage overshoot and ringing during turn-off. A simple RC snubber network across the diode may be necessary to dampen these oscillations and reduce EMI, especially in high-di/dt circuits.

6.2 Companion Switches এর জন্য Gate Drive বিবেচ্য বিষয়

যখন এই ডায়োডটি একটি MOSFET বা IGBT এর সাথে ফ্রিওহিলিং বা বুস্ট ডায়োড হিসাবে ব্যবহৃত হয়, তখন মূল সুইচের ধীর টার্ন-অন দ্বারা এর দ্রুত সুইচিং ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে। ডায়োডের গতি সম্পূর্ণরূপে কাজে লাগাতে এবং MOSFET-এর বডি ডায়োড কন্ডাকশন ন্যূনতম করতে, একটি নিম্ন-ইন্ডাকট্যান্স লেআউট এবং সক্রিয় সুইচের জন্য একটি শক্তিশালী, দ্রুত গেট ড্রাইভার নিশ্চিত করা অপরিহার্য।

6.3 Parallel Operation

VF-এর ধনাত্মক তাপমাত্রা সহগ সমান্তরাল কনফিগারেশনে কারেন্ট শেয়ারিং-কে সহজ করে। তবে, সর্বোত্তম গতিশীল এবং স্থির কারেন্ট ব্যালেন্সের জন্য, প্রতিসম লেআউট বাধ্যতামূলক। এর মধ্যে রয়েছে প্রতিটি ডায়োডের অ্যানোড এবং ক্যাথোডে অভিন্ন ট্রেস দৈর্ঘ্য এবং ইম্পিডেন্স, এবং তাপমাত্রা সমান করার জন্য সেগুলিকে একটি সাধারণ হিটসিঙ্কে মাউন্ট করা।

7. Technical Comparison and Advantages

স্ট্যান্ডার্ড সিলিকন ফাস্ট রিকভারি ডায়োড (এফআরডি) বা এমনকি সিলিকন কার্বাইড MOSFET বডি ডায়োডের তুলনায়, এই SiC শটকি ডায়োড স্বতন্ত্র সুবিধা প্রদান করে:

• বনাম সিলিকন এফআরডি: সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য হলো রিভার্স রিকভারি চার্জ (Qrr) এর অনুপস্থিতি। একটি সিলিকন FRD-এর উল্লেখযোগ্য পরিমাণ Qrr থাকে, যা কমিউটেশনের সময় বড় কারেন্ট স্পাইক সৃষ্টি করে, যার ফলে উচ্চ স্যুইচিং লস হয়, মূল স্যুইচের উপর চাপ বৃদ্ধি পায় এবং EMI বেশি হয়। SiC শটকি ডায়োড এটি দূর করে, ফলে উচ্চতর দক্ষতা ও ফ্রিকোয়েন্সি অর্জন সম্ভব হয়।
• বনাম সিলিকন PN ডায়োড: রিকভারি ছাড়াও, SiC ডিভাইস সাধারণত উচ্চ তাপমাত্রায় কম ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ এবং অনেক বেশি সর্বোচ্চ জাংশন তাপমাত্রা (অনেক সিলিকন যন্ত্রাংশের জন্য 150°C এর বদলে 175°C) ধারণ করে, যা আরও কমপ্যাক্ট থার্মাল ডিজাইন সম্ভব করে তোলে।
• বনাম নিম্ন ভোল্টেজের সিলিকন শটকি ডায়োড: উচ্চ লিকেজ কারেন্টের কারণে ঐতিহ্যগত সিলিকন শটকি ডায়োডগুলি সাধারণত প্রায় ২০০V-এর নিচে ব্লকিং ভোল্টেজে সীমাবদ্ধ। SiC উপাদানের বৈশিষ্ট্যগুলি শটকি ব্যারিয়ার ডিজাইনকে ৬৫০V এবং তারও বেশি পর্যন্ত প্রসারিত করার অনুমতি দেয়, একই সাথে উৎকৃষ্ট সুইচিং এবং কন্ডাকশন পারফরম্যান্স বজায় রেখে।

8. Frequently Asked Questions (FAQs)

8.1 Does this diode require a reverse recovery snubber?

না, রিভার্স রিকভারি লস ম্যানেজ করার জন্য এর কোনো স্নাবার প্রয়োজন নেই, কারণ এটির কার্যত কোনো Qrr নেই। তবে, এর জাংশন ক্যাপাসিট্যান্স এবং সার্কিটের স্ট্রে ইন্ডাকট্যান্সের মিথস্ক্রিয়ার কারণে সৃষ্ট ভোল্টেজ রিংিং damp করতে একটি RC স্নাবার এখনও উপকারী হতে পারে।

8.2 আমি পাওয়ার ডিসিপেশন কীভাবে গণনা করব?

শক্তি অপচয়ের দুটি প্রধান উপাদান রয়েছে: পরিবাহী ক্ষতি এবং ক্যাপাসিটিভ সুইচিং ক্ষতি।
পরিবাহী ক্ষতি: P_cond = VF * IF * ডিউটি_সাইকেল (যেখানে VF অপারেটিং কারেন্ট এবং জাংশন তাপমাত্রায় নেওয়া হয়)।
ক্যাপাসিটিভ সুইচিং ক্ষতি: P_sw_cap = 0.5 * C * V^2 * f_sw (বা প্রদত্ত EC মান ব্যবহার করুন)। যেহেতু Qrr ক্ষতি শূন্য, তাই এটি অন্তর্ভুক্ত নয়। মোট PD হল এগুলোর যোগফল, যা জাংশন তাপমাত্রা বৃদ্ধি গণনা করতে তাপীয় রোধের সাথে ব্যবহৃত হয়।

8.3 আমি কি এটি একটি 400V DC বাস অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহার করতে পারি?

হ্যাঁ, একটি 650V VRRM ডায়োড 400V DC বাসের জন্য যথাযথভাবে রেট করা হয়েছে। সাধারণ ডিজাইন অনুশীলন হল 20-30% ডিরেট করা, যার অর্থ সর্বাধিক পুনরাবৃত্ত বিপরীত ভোল্টেজ সিস্টেমের সর্বোচ্চ ভোল্টেজের 1.2-1.3 গুণ হওয়া উচিত। 650V / 1.3 = 500V, যা ট্রানজিয়েন্ট এবং স্পাইকের জন্য অ্যাকাউন্ট করে, একটি 400V বাসের জন্য একটি ভাল নিরাপত্তা মার্জিন প্রদান করে।

8.4 ধাতব ট্যাবটি লাইভ আছে কি?

হ্যাঁ। ডেটাশিটটি স্পষ্টভাবে বলে "CASE: Cathode।" ধাতব ট্যাবটি ক্যাথোড পিনের সাথে বৈদ্যুতিকভাবে সংযুক্ত। এটি হিটসিঙ্ক থেকে (যা প্রায়শই আর্থ বা চ্যাসিস গ্রাউন্ডের সাথে সংযুক্ত থাকে) অন্তরিত করা আবশ্যক, যদি না ক্যাথোড একই বিভবের হয়।

9. ব্যবহারিক ডিজাইন উদাহরণ

দৃশ্যকল্প: একটি সর্বজনীন এসি ইনপুট (85-265VAC) থেকে 400V DC আউটপুট সহ একটি 1.5kW বুস্ট পাওয়ার ফ্যাক্টর করেকশন (PFC) স্টেজ ডিজাইন করা। চৌম্বকীয় উপাদানের আকার কমানোর জন্য সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি 100 kHz এ সেট করা হয়েছে।

ডায়োড নির্বাচনের যুক্তি: বুস্ট ডায়োডটিকে আউটপুট ভোল্টেজ (400V প্লাস রিপল) ব্লক করতে হবে। ভোল্টেজ স্পাইক আশা করা যায়। 650V রেটিং পর্যাপ্ত মার্জিন প্রদান করে। 100 kHz এ, সুইচিং লস প্রাধান্য পায়। এই ফ্রিকোয়েন্সিতে একটি স্ট্যান্ডার্ড সিলিকন FRD-এর Qrr লস অত্যন্ত উচ্চ হবে। এই SiC শটকি ডায়োডটি, তার প্রায়-শূন্য Qrr এবং নিম্ন QC-এর সাথে, সুইচিং লস সর্বনিম্ন করে, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অপারেশন সম্ভব এবং দক্ষ করে তোলে। ডায়োডে আনুমানিক গড় কারেন্ট আউটপুট পাওয়ার এবং ভোল্টেজ থেকে গণনা করা হয়। সঠিকভাবে হিটসিংক করা হলে, 6A ধারাবাহিক রেটিং এই পাওয়ার লেভেলের জন্য উপযুক্ত। কম VF পরিবহন লসও নিয়ন্ত্রণে রাখে।

তাপীয় নকশা: আনুমানিক মোট শক্তি অপচয় (P_cond + P_sw_cap), RθJC, এবং লক্ষ্য সর্বোচ্চ জংশন তাপমাত্রা (যেমন, নির্ভরযোগ্যতার মার্জিনের জন্য 125°C) ব্যবহার করে, ডিভাইসটি নিরাপদ সীমার মধ্যে কাজ করে তা নিশ্চিত করতে প্রয়োজনীয় হিটসিঙ্ক তাপীয় রোধ (RθSA) গণনা করা যেতে পারে।

10. প্রযুক্তি পটভূমি ও প্রবণতা

10.1 সিলিকন কার্বাইড (SiC) উপাদানের সুবিধা

সিলিকন কার্বাইড একটি প্রশস্ত ব্যান্ডগ্যাপ সেমিকন্ডাক্টর উপাদান। এর মূল বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে উচ্চতর ক্রিটিক্যাল বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র (পাতলা, উচ্চ-ভোল্টেজ ড্রিফট স্তরগুলির অনুমতি দেয়), উচ্চতর তাপীয় পরিবাহিতা (ভাল তাপ অপসারণ), এবং সিলিকনের তুলনায় অনেক বেশি তাপমাত্রায় কাজ করার ক্ষমতা। এই অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্যগুলিই SiC শটকি ডায়োড এবং অন্যান্য SiC পাওয়ার ডিভাইসের উচ্চ-ভোল্টেজ, উচ্চ-তাপমাত্রা এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি কর্মক্ষমতা সক্ষম করে।

10.2 বাজার ও প্রযুক্তি প্রবণতা

উচ্চ শক্তি দক্ষতা, শক্তি ঘনত্ব এবং পরিবহন ও শিল্পের বিদ্যুতায়নের জন্য বিশ্বব্যাপী চাহিদার চালিকাশক্তিতে SiC পাওয়ার ডিভাইসের গ্রহণ ত্বরান্বিত হচ্ছে। উচ্চ-কার্যকারিতা সৌর ইনভার্টার, বৈদ্যুতিক যানবাহনের অনবোর্ড চার্জার এবং ট্র্যাকশন ড্রাইভ, এবং উন্নত সার্ভার পাওয়ার সাপ্লাইতে SiC ডায়োড এবং MOSFETs আদর্শ হয়ে উঠছে। শিল্প ও অটোমোটিভ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উচ্চতর ভোল্টেজ রেটিং (যেমন, 1200V, 1700V), MOSFETs-এর জন্য কম নির্দিষ্ট অন-রেজিস্ট্যান্স এবং পাওয়ার মডিউলে SiC ডিভাইসগুলির একীকরণের দিকে প্রবণতা রয়েছে। উৎপাদনের পরিমাণ বৃদ্ধি এবং খরচ হ্রাস পাওয়ায়, SiC প্রযুক্তি প্রিমিয়াম অ্যাপ্লিকেশন থেকে বিস্তৃত মূলধারার বাজারে স্থানান্তরিত হচ্ছে।