1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक उच्च-प्रदर्शन सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) शॉट्की बैरियर डायोड के लिए पूर्ण विशिष्टता प्रदान करता है। यह उपकरण सतह-माउंट TO-252-3L (सामान्यतः DPAK के नाम से जाना जाता है) पैकेज में डिज़ाइन किया गया है, जो उच्च-आवृत्ति और उच्च-दक्षता शक्ति रूपांतरण सर्किटों के लिए एक मजबूत समाधान प्रदान करता है। पारंपरिक सिलिकॉन PN-जंक्शन डायोड के विपरीत, यह SiC शॉट्की डायोड एक धातु-अर्धचालक जंक्शन का उपयोग करता है, जो मूल रूप से रिवर्स रिकवरी चार्ज को समाप्त कर देता है, जो शक्ति प्रणालियों में स्विचिंग हानियों और विद्युतचुंबकीय हस्तक्षेप (EMI) का एक महत्वपूर्ण स्रोत है।
इस घटक का मुख्य लाभ इसके पदार्थ गुणों में निहित है। सिलिकॉन कार्बाइड, सिलिकॉन की तुलना में एक व्यापक बैंडगैप, उच्च तापीय चालकता और उच्च क्रांतिक विद्युत क्षेत्र शक्ति प्रदान करता है। ये पदार्थ लाभ सीधे डायोड के प्रदर्शन में परिवर्तित होते हैं: यह उच्च वोल्टेज, उच्च तापमान पर और काफी कम स्विचिंग हानियों के साथ कार्य कर सकता है। इस उपकरण के लक्षित बाजार आधुनिक शक्ति इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोग हैं जहां दक्षता, शक्ति घनत्व और विश्वसनीयता सर्वोपरि हैं।
1.1 प्रमुख विशेषताएं और लाभ
यह उपकरण कई उन्नत सुविधाओं को शामिल करता है जो सिस्टम डिजाइन में विशिष्ट लाभ प्रदान करती हैं:
- कम फॉरवर्ड वोल्टेज (VF = 1.5V टाइपिकल): इससे चालन हानियाँ कम होती हैं, जो पावर स्टेज की समग्र दक्षता को सीधे सुधारती है। कम बिजली अपव्यय थर्मल प्रबंधन को भी सरल बनाता है।
- शून्य रिवर्स रिकवरी करंट के साथ अल्ट्रा-फास्ट स्विचिंग: शॉट्की बैरियर सिद्धांत का अर्थ है कि इसमें अल्पसंख्यक वाहक भंडारण नहीं होता। परिणामस्वरूप, डायोड लगभग तत्काल बंद हो जाता है और कोई रिवर्स रिकवरी करंट स्पाइक नहीं होती। इससे स्विचिंग लॉस न्यूनतम होते हैं, नियंत्रक स्विच (जैसे MOSFET) पर तनाव कम होता है, और EMI उत्पादन कम होता है।
- उच्च-आवृत्ति संचालन: रिवर्स रिकवरी की अनुपस्थिति डायोड को सैकड़ों kHz या यहां तक कि MHz पर काम करने वाले सर्किट में इस्तेमाल करने की अनुमति देती है, जिससे छोटे चुंबकीय घटकों (इंडक्टर्स, ट्रांसफॉर्मर) और कैपेसिटर के उपयोग को सक्षम बनाता है, और इस प्रकार पावर डेंसिटी बढ़ाता है।
- उच्च सर्ज करंट क्षमता (IFSM = 11.8A): यह डिवाइस अल्पकालिक अतिभार धाराओं को सहन कर सकता है, जैसे कि स्टार्टअप या लोड ट्रांजिएंट्स के दौरान आने वाली धाराएं, जिससे सिस्टम की मजबूती में सुधार होता है।
- High Junction Temperature (TJ,max = 175°C): SiC का विस्तृत बैंडगैप उच्च तापमान पर विश्वसनीय संचालन की अनुमति देता है, जो उच्च-परिवेशी या कॉम्पैक्ट डिजाइनों में अधिक सुरक्षा मार्जिन प्रदान करता है।
- समानांतर संचालन: फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप का सकारात्मक तापमान गुणांक समानांतर में जुड़े कई डायोड के बीच वर्तमान साझाकरण सुनिश्चित करने में मदद करता है, जिससे थर्मल रनवे को रोका जा सकता है।
2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
यह खंड डेटाशीट में निर्दिष्ट प्रमुख विद्युत और तापीय मापदंडों की विस्तृत, वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है। विश्वसनीय सर्किट डिजाइन के लिए इन मापदंडों को समझना महत्वपूर्ण है।
2.1 Absolute Maximum Ratings
ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर या उनसे अधिक पर संचालन की गारंटी नहीं है।
- Repetitive Peak Reverse Voltage (VRRM): 650V - यह अधिकतम तात्कालिक रिवर्स वोल्टेज है जिसे बार-बार लागू किया जा सकता है। सर्किट का पीक वोल्टेज, जिसमें कोई भी रिंगिंग या ओवरशूट शामिल है, इस मान से नीचे रहना चाहिए।
- Surge Peak Reverse Voltage (VRSM): 650V - यह सर्ज स्थितियों के लिए एक गैर-दोहराव वाली रेटिंग है। यह आमतौर पर शॉट्की डायोड के लिए VRRM के बराबर होती है।
- कंटीन्यूअस फॉरवर्ड करंट (IF): 6A - यह अधिकतम DC करंट है जिसे डायोड लगातार संचालित कर सकता है। यह रेटिंग अधिकतम स्वीकार्य जंक्शन तापमान और जंक्शन से केस तक के थर्मल रेजिस्टेंस (Rth(JC)) द्वारा सीमित होती है। किसी एप्लिकेशन में वास्तव में उपयोग करने योग्य करंट थर्मल डिज़ाइन (हीटसिंकिंग, PCB कॉपर एरिया) पर काफी निर्भर करता है।
- सर्ज नॉन-रिपीटिटिव फॉरवर्ड करंट (IFSM): 10ms हाफ-साइन वेव के लिए 11.8A - यह रेटिंग डायोड की अल्पकालिक ओवरलोड, जैसे इनरश करंट, को संभालने की क्षमता को दर्शाती है। 10ms पल्स चौड़ाई एक सामान्य परीक्षण स्थिति है जो 50Hz AC के आधे चक्र का प्रतिनिधित्व करती है।
- जंक्शन तापमान (TJ): -55°C से +175°C - सेमीकंडक्टर डाई स्वयं का संचालन और भंडारण तापमान सीमा।
2.2 विद्युत विशेषताएँ
ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट और अधिकतम/न्यूनतम गारंटीकृत प्रदर्शन पैरामीटर हैं।
- Forward Voltage (VF): आम तौर पर IF=6A और TJ=25°C पर 1.5V, अधिकतम 1.85V। यह तापमान के साथ बढ़ता है, TJ=175°C पर लगभग 1.9V तक पहुंच जाता है। समानांतर संचालन के लिए यह सकारात्मक तापमान गुणांक महत्वपूर्ण है।
- Reverse Leakage Current (IR): दक्षता के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर, विशेष रूप से उच्च तापमान पर। यह आमतौर पर VR=520V और TJ=25°C पर 0.8µA होता है, लेकिन TJ=175°C पर 9µA तक बढ़ सकता है। डिजाइनरों को उच्च-तापमान, उच्च-वोल्टेज अनुप्रयोगों में इस लीकेज को ध्यान में रखना चाहिए।
- कुल कैपेसिटेंस (C) और कैपेसिटिव चार्ज (QC): डायोड में जंक्शन कैपेसिटेंस प्रदर्शित होती है। डेटाशीट दर्शाती है कि यह रिवर्स वोल्टेज बढ़ने के साथ घटती है (1V पर 173pF से 400V पर 15pF)। The कुल कैपेसिटिव चार्ज (QC) स्विचिंग हानि गणना के लिए यह एक अधिक उपयोगी पैरामीटर है, जो VR=400V पर सामान्यतः 10nC दिया गया है। प्रत्येक स्विचिंग चक्र के दौरान इस आवेश का क्षय होना चाहिए, जो एक छोटी संधारित्र स्विचिंग हानि में योगदान देता है।
3. थर्मल विशेषताएँ
डिवाइस की करंट रेटिंग और दीर्घकालिक विश्वसनीयता प्राप्त करने के लिए प्रभावी थर्मल प्रबंधन आवश्यक है।
- थर्मल रेजिस्टेंस, जंक्शन-टू-केस (Rth(JC)): 4.2°C/W विशिष्ट। यह सिलिकॉन डाई से पैकेज के एक्सपोज्ड मेटल पैड (केस) तक ऊष्मा प्रवाह के प्रतिरोध को दर्शाता है। एक कम मान का अर्थ है कि ऊष्मा डाई से अधिक आसानी से बाहर स्थानांतरित होती है। केस तापमान से ऊपर जंक्शन तापमान वृद्धि की गणना के लिए यह पैरामीटर महत्वपूर्ण है: ΔTJ = PD * Rth(JC)।
- पावर डिसिपेशन (PD): 36W। यह अधिकतम अनुमेय पावर डिसिपेशन है, जो Rth(JC) और अधिकतम TJ से जुड़ा हुआ है। व्यवहार में, प्राप्त करने योग्य डिसिपेशन केस को ठंडा करने की प्रणाली की क्षमता द्वारा सीमित होता है।
4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण
विशिष्ट परफॉर्मेंस ग्राफ़ विभिन्न ऑपरेटिंग परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार में दृश्य अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं।
4.1 VF-IF Characteristics
यह ग्राफ़ विभिन्न जंक्शन तापमानों पर अग्र वोल्टेज ड्रॉप और अग्र धारा के बीच संबंध दर्शाता है। मुख्य अवलोकन: संचालन सीमा में वक्र अपेक्षाकृत रैखिक है, जो इसके शॉट्की व्यवहार की पुष्टि करता है। वोल्टेज ड्रॉप धारा और तापमान के साथ बढ़ता है। इस ग्राफ़ का उपयोग चालन हानियों का अनुमान लगाने के लिए किया जाता है (Pcond = VF * IF)।
4.2 VR-IR Characteristics
यह ग्राफ रिवर्स लीकेज करंट को रिवर्स वोल्टेज के विरुद्ध आलेखित करता है, आमतौर पर कई तापमानों पर। यह वोल्टेज और तापमान दोनों के साथ लीकेज करंट में घातीय वृद्धि को प्रदर्शित करता है। यह उच्च-वोल्टेज अवरोधक अवस्थाओं में स्टैंडबाय हानियों और तापीय स्थिरता का आकलन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
4.3 Maximum IF-TC Characteristics
यह डीरेटिंग वक्र दर्शाता है कि केस तापमान (TC) बढ़ने पर अधिकतम अनुमत निरंतर अग्र धारा कैसे घटती है। यह सूत्र से प्राप्त होता है: IF(max) = sqrt((TJ,max - TC) / (Rth(JC) * VF))। डिज़ाइनरों को आवश्यक धारा के लिए पर्याप्त रूप से कम केस तापमान बनाए रखने हेतु उचित हीटसिंकिंग या PCB लेआउट चुनने के लिए इस ग्राफ का उपयोग करना चाहिए।
4.4 क्षणिक तापीय प्रतिरोध
यह ग्राफ थर्मल इम्पीडेंस (Zth) को पल्स चौड़ाई के फलन के रूप में दर्शाता है। छोटी करंट पल्स के लिए, प्रभावी थर्मल प्रतिरोध स्थिर-अवस्था Rth(JC) से कम होता है क्योंकि गर्मी को पूरे सिस्टम में फैलने का समय नहीं मिलता है। यह ग्राफ डायोड की दोहरावदार स्विचिंग धाराओं या अल्पकालिक सर्ज घटनाओं के प्रति थर्मल प्रतिक्रिया का मूल्यांकन करने के लिए आवश्यक है।
5. Mechanical and Package Information
5.1 Package Outline and Dimensions
डिवाइस एक TO-252-3L (DPAK) सरफेस-माउंट पैकेज में रखा गया है। डेटाशीट से प्रमुख आयामों में शामिल हैं:
- समग्र पैकेज आकार (D x E): 6.10mm x 6.60mm (सामान्य)।
- पैकेज ऊंचाई (A): 2.30mm (सामान्य)।
- लीड पिच (e): 2.28mm (मूल)।
- लीड लंबाई (L): 1.52mm (सामान्य)।
- एक्सपोज्ड पैड साइज (D1 x E1): 5.23mm x 4.83mm (सामान्य).
सभी सहनशीलताएं निर्दिष्ट हैं, और डिजाइनरों को PCB फुटप्रिंट डिजाइन के लिए विस्तृत ड्राइंग का संदर्भ लेना चाहिए.
5.2 पिन कॉन्फ़िगरेशन और पोलैरिटी
पैकेज में तीन बाहरी कनेक्शन हैं: दो लीड और एक्सपोज़्ड थर्मल पैड।
- Pin 1: Cathode.
- पिन 2: एनोड।
- केस (एक्सपोज़्ड पैड): कैथोड। एक्सपोज़्ड पैड विद्युत रूप से कैथोड से जुड़ा होता है। यह विद्युत सर्किट कनेक्शन और थर्मल प्रबंधन दोनों के लिए महत्वपूर्ण है। हीटसिंक के रूप में कार्य करने और यांत्रिक शक्ति प्रदान करने के लिए पैड को पीसीबी पर कैथोड-कनेक्टेड कॉपर एरिया में सोल्डर किया जाना चाहिए।
5.3 अनुशंसित पीसीबी पैड लेआउट
डेटाशीट सतह माउंटिंग के लिए एक अनुशंसित फुटप्रिंट प्रदान करती है। यह लेआउट सोल्डर जोड़ की विश्वसनीयता और थर्मल प्रदर्शन के लिए अनुकूलित है। इसमें आमतौर पर एक्सपोज़्ड कैथोड के लिए एक बड़ा, केंद्रीय रूप से स्थित पैड शामिल होता है, जिसमें सोल्डरिंग के लिए आवश्यकता होने पर थर्मल रिलीफ कनेक्शन होते हैं, और एनोड और कैथोड लीड्स के लिए उचित आकार के पैड होते हैं। उचित निर्माण उपज और परिचालन विश्वसनीयता के लिए इस अनुशंसित लेआउट का पालन करना आवश्यक है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
हालांकि इस डेटाशीट में विशिष्ट रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान नहीं की गई हैं, लेड-मुक्त (Pb-free) SMT असेंबली के लिए मानक दिशानिर्देश लागू होते हैं।
- रीफ्लो सोल्डरिंग: एक मानक लेड-फ्री रीफ्लो प्रोफाइल (जैसे, IPC/JEDEC J-STD-020) का उपयोग करें। पीक पैकेज बॉडी तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए। एक्सपोज्ड पैड के बड़े थर्मल मास के कारण, पैड के नीचे उचित सोल्डर रीफ्लो सुनिश्चित करने और अन्य घटकों को अधिक गर्म किए बिना, प्रोफाइल ट्यूनिंग में सावधानी की आवश्यकता हो सकती है।
- हैंडलिंग: मानक ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन करें, क्योंकि SiC डिवाइस ESD के प्रति संवेदनशील हो सकते हैं।
- भंडारण: SMT पैकेजों के लिए मानक नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) आवश्यकताओं के अनुसार शुष्क, निष्क्रिय वातावरण में संग्रहित करें। डिवाइस की संभावित रेटिंग MSL 3 या समान है, जिसका अर्थ है कि यदि इसकी फ्लोर लाइफ से अधिक समय तक परिवेशी वायु के संपर्क में रहा है तो उपयोग से पहले इसे बेक किया जाना चाहिए।
7. अनुप्रयोग सुझाव
7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
This SiC Schottky diode is ideally suited for the following applications:
- पावर फैक्टर करेक्शन (PFC) बूस्ट डायोड: सतत चालन मोड (CCM) PFC चरणों में, डायोड को लाइन आवृत्ति (50/60Hz) और उच्च आवृत्ति (स्विचिंग आवृत्ति, उदाहरण के लिए, 100kHz) पर स्विच करना चाहिए। शून्य रिवर्स रिकवरी विशेषता टर्न-ऑफ हानियों और संबद्ध EMI को समाप्त करती है, जिससे यह सिलिकॉन अल्ट्राफास्ट डायोड से श्रेष्ठ बनता है।
- DC-DC कन्वर्टर आउटपुट रेक्टिफायर: बूस्ट, बक, या फ्लाईबैक कन्वर्टर्स में, विशेष रूप से उच्च आवृत्तियों पर चलने वाले जो चुंबकीय घटकों के आकार को कम करते हैं।
- Solar Inverter Freewheeling/Blocking Diodes: फोटोवोल्टिक पैनलों से या इन्वर्टर के पावर स्टेज के भीतर करंट प्रवाह को प्रबंधित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
- मोटर ड्राइव सर्किट: ब्रशलेस DC या AC मोटर्स को नियंत्रित करने के लिए इन्वर्टर चरणों में।
- उच्च-दक्षता AC/DC और DC/AC कन्वर्टर्स: सर्वर, दूरसंचार और औद्योगिक बिजली आपूर्ति के लिए।
7.2 डिज़ाइन विचार
- थर्मल डिज़ाइन: यह सबसे महत्वपूर्ण पहलू है। एक्सपोज़्ड पैड के नीचे हीटसिंक के रूप में कार्य करने के लिए पीसीबी को पर्याप्त तांबे के क्षेत्र (शीर्ष और निचली परतों पर, वायाओं से जुड़ा हुआ) के साथ डिज़ाइन किया जाना चाहिए। आवश्यक थर्मल प्रदर्शन की गणना करने के लिए Rth(JC), डेरेटिंग कर्व्स और अनुमानित पावर लॉस का उपयोग करें।
- वोल्टेज रेटिंग चयन: पर्याप्त मार्जिन के साथ एक VRRM रेटिंग चुनें। 400V डीसी बस के लिए, वोल्टेज स्पाइक्स और रिंगिंग के लिए मार्जिन प्रदान करते हुए, 650V डायोड उपयुक्त है।
- समानांतर संचालन: VF के सकारात्मक तापमान गुणांक के कारण, इन डायोड को करंट क्षमता बढ़ाने के लिए समानांतर में जोड़ा जा सकता है। हालांकि, मिलान ट्रेस इंडक्टेंस और प्रतिरोध के माध्यम से सममित करंट शेयरिंग सुनिश्चित करने के लिए सावधानीपूर्वक लेआउट की अभी भी सिफारिश की जाती है।
- Snubber Circuits: जबकि डायोड में स्वयं कोई रिवर्स रिकवरी नहीं होती है, सर्किट पैरासिटिक्स (स्ट्रे इंडक्टेंस) अभी भी टर्न-ऑफ के दौरान वोल्टेज ओवरशूट का कारण बन सकते हैं। इन दोलनों को कम करने और डायोड तथा मुख्य स्विच की सुरक्षा के लिए डायोड के पार एक RC स्नबर आवश्यक हो सकता है।
8. Technical Comparison and Differentiation
इस SiC शॉटकी डायोड की प्राथमिक विभेदन दो सामान्य विकल्पों के विरुद्ध है:
- बनाम सिलिकॉन PN फास्ट/अल्ट्राफास्ट रिकवरी डायोड: SiC डायोड में शून्य रिवर्स रिकवरी चार्ज (Qrr) होता है, जबकि सिलिकॉन डायोड में पर्याप्त Qrr (दसियों से सैकड़ों nC तक) होता है। यह रिवर्स रिकवरी स्विचिंग लॉस और संबंधित शोर को समाप्त करता है, जिससे उच्च आवृत्ति संचालन और अधिक दक्षता संभव होती है।
- बनाम सिलिकॉन शॉटकी डायोड: सिलिकॉन शॉटकी डायोड में भी कम Qrr होता है, लेकिन वे कम वोल्टेज रेटिंग (आमतौर पर 200V से नीचे) तक सीमित होते हैं। यह SiC डिवाइस शॉटकी सिद्धांत के लाभों को 650V वर्ग तक विस्तारित करता है, जो एक ऐसा वोल्टेज रेंज है जहाँ हानिकारक सिलिकॉन PN डायोड का दबदबा है।
9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
Q: फॉरवर्ड वोल्टेज 1.5V है, जो एक सामान्य सिलिकॉन शॉट्की से अधिक है। क्या यह एक नुकसान नहीं है?
A: For low-voltage circuits (<100V), yes, the conduction loss would be higher. However, at 650V, the switching loss savings from zero reverse recovery far outweigh the slightly higher conduction loss. The overall system efficiency is higher with the SiC diode.Q: क्या मैं इस डायोड का उपयोग 400V इनपुट PFC सर्किट के लिए कर सकता हूँ?
A: हाँ, 650V रेटिंग नाममात्र 400V DC बस पर लाइन भिन्नताओं और क्षणिकों को ध्यान में रखते हुए एक अच्छा सुरक्षा मार्जिन प्रदान करती है।Q: 175°C पर लीकेज करंट 9µA है। क्या यह चिंता का विषय है?
A: अधिकांश पावर कन्वर्जन अनुप्रयोगों के लिए, यह लीकेज पावर (Pleak = V*I = 520V * 9µA ≈ 4.7mW) कुल पावर थ्रूपुट की तुलना में नगण्य है। हालाँकि, बहुत उच्च-प्रतिबाधा या परिशुद्धता सर्किट में, इस पर विचार किया जाना चाहिए।Q: एक्सपोज्ड पैड कैथोड से क्यों जुड़ा है? मैं इसे हीटसिंक कैसे करूँ?
A> The cathode is typically the common or ground node in many circuits (e.g., PFC boost diode). Connecting the pad to the cathode allows it to be attached to a large ground plane on the PCB for excellent thermal dissipation without introducing electrical isolation complexity. You heatsink it by soldering it to a sufficiently large area of cathode-connected copper on the PCB.10. Practical Design Case Study
Scenario: 100kHz पर संचालित, 500W, 400V आउटपुट, CCM PFC बूस्ट स्टेज का डिजाइन।
चयन का तर्क: तुलनीय रेटिंग वाले एक सिलिकॉन अल्ट्राफास्ट डायोड की Qrr 50nC हो सकती है। प्रति चक्र रिवर्स रिकवरी लॉस होगा Loss_rr = 0.5 * V * Qrr * fsw = 0.5 * 400V * 50nC * 100kHz = 1.0W। यह लॉस ऊष्मा और EMI उत्पन्न करता है। SiC Schottky डायोड की Qrr ~ 0nC होती है, जो इस 1W लॉस को पूरी तरह समाप्त कर देती है। थोड़े अधिक VF के साथ भी, नेट सिस्टम दक्षता लाभ 0.5% या अधिक हो सकता है, जो इस पावर स्तर पर महत्वपूर्ण है। कुल क्षय कम होने के कारण थर्मल डिजाइन भी सरल हो जाता है।11. Operating Principle
एक शॉटकी डायोड एक धातु-अर्धचालक जंक्शन द्वारा बनता है, एक PN जंक्शन डायोड के विपरीत जो अर्धचालक-अर्धचालक का उपयोग करता है। जब धातु (एनोड) पर अर्धचालक (कैथोड) के सापेक्ष एक सकारात्मक वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन अर्धचालक से धातु में प्रवाहित होते हैं, जिससे धारा प्रवाहित होती है (फॉरवर्ड बायस)। रिवर्स बायस के तहत, धातु-अर्धचालक बैरियर की अंतर्निहित क्षमता धारा प्रवाह को अवरुद्ध करती है। मुख्य अंतर यह है कि धारा केवल बहुसंख्यक वाहकों (एन-टाइप SiC सब्सट्रेट में इलेक्ट्रॉनों) द्वारा वहन की जाती है। कोई अल्पसंख्यक वाहक (होल) ड्रिफ्ट क्षेत्र में इंजेक्ट या संग्रहीत नहीं होते हैं। इसलिए, जब वोल्टेज उलट जाता है, तो कोई संग्रहीत आवेश नहीं होता जिसे डायोड के वोल्टेज अवरुद्ध करने से पहले हटाने की आवश्यकता हो—इस प्रकार, zero reverse recovery.
12. Technology Trends
Silicon Carbide power devices represent a major trend in power electronics, driven by demands for higher efficiency, higher power density, and higher temperature operation. The market for SiC diodes and transistors (MOSFETs) is growing rapidly, particularly in electric vehicle onboard chargers, traction inverters, renewable energy systems, and data center power supplies. As manufacturing volumes increase and costs decrease, SiC is moving from a premium technology into broader mainstream applications. Future developments may focus on further reducing specific on-resistance (for MOSFETs), improving gate oxide reliability, and integrating SiC devices with drivers and protection in advanced modules.
LED Specification Terminology
LED तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
शब्द इकाई/प्रतिनिधित्व सरल व्याख्या महत्व क्यों Luminous Efficacy lm/W (लुमेन प्रति वाट) प्रति वाट बिजली का प्रकाश उत्पादन, उच्च मान का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। ल्यूमिनस फ्लक्स lm (लुमेन) स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। Viewing Angle ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। प्रकाश की सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। CCT (Color Temperature) K (Kelvin), e.g., 2700K/6500K प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक सफेदी/ठंडक। प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। CRI / Ra इकाईहीन, 0–100 वस्तुओं के रंगों को सटीक रूप से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। SDCM MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. Ensures uniform color across same batch of LEDs. प्रमुख तरंगदैर्ध्य nm (nanometers), e.g., 620nm (red) रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग का स्वर निर्धारित करता है। Spectral Distribution तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र तरंगदैर्ध्यों में तीव्रता वितरण दर्शाता है। रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। Electrical Parameters
शब्द Symbol सरल व्याख्या डिज़ाइन विचार फॉरवर्ड वोल्टेज Vf LED को चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला में जुड़े LED के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। फॉरवर्ड करंट If सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. Max Pulse Current Ifp Peak current tolerable for short periods, used for dimming or flashing. Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. Reverse Voltage Vr एलईडी सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। थर्मल रेजिस्टेंस Rth (°C/W) चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के प्रति प्रतिरोध, जितना कम उतना बेहतर। उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। ESD Immunity V (HBM), उदाहरण के लिए, 1000V इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशीलता। उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। Thermal Management & Reliability
शब्द मुख्य मापदंड सरल व्याख्या प्रभाव जंक्शन तापमान Tj (°C) LED चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। ल्यूमेन मूल्यह्रास L70 / L80 (घंटे) प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक चमक कम होने में लगने वाला समय। सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। Lumen Maintenance % (e.g., 70%) समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। दीर्घकालिक उपयोग पर चमक की निरंतरता को दर्शाता है। रंग परिवर्तन Δu′v′ or MacAdam ellipse उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। प्रकाश व्यवस्था दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। Thermal Aging सामग्री क्षरण दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। Packaging & Materials
शब्द सामान्य प्रकार सरल व्याख्या Features & Applications पैकेज प्रकार EMC, PPA, Ceramic हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, प्रकाशीय/तापीय इंटरफेस प्रदान करती है। EMC: अच्छी ताप प्रतिरोधकता, कम लागत; Ceramic: बेहतर ताप अपव्यय, लंबी आयु। चिप संरचना फ्रंट, फ्लिप चिप चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। फॉस्फर कोटिंग YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड नीले चिप को ढकता है, कुछ को पीले/लाल में परिवर्तित करता है, सफेद रंग में मिलाता है। विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। लेंस/ऑप्टिक्स फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली सतह पर प्रकाशीय संरचना। दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। Quality Control & Binning
शब्द बिनिंग सामग्री सरल व्याख्या उद्देश्य प्रकाश प्रवाह बिन कोड उदाहरणार्थ, 2G, 2H चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम ल्यूमेन मान होते हैं। एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। Voltage Bin कोड उदाहरणार्थ, 6W, 6X फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के आधार पर समूहीकृत। ड्राइवर मिलान की सुविधा प्रदान करता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। Color Bin 5-step MacAdam ellipse रंग निर्देशांकों द्वारा समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सख्त हो। रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है। CCT Bin 2700K, 3000K आदि। CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। Testing & Certification
शब्द Standard/Test सरल व्याख्या Significance LM-80 लुमेन रखरखाव परीक्षण निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय का रिकॉर्डिंग। एलईडी जीवन का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है (TM-21 के साथ)। TM-21 जीवन अनुमान मानक LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक परिस्थितियों में जीवन का अनुमान लगाता है। वैज्ञानिक जीवन पूर्वानुमान प्रदान करता है। IESNA Illuminating Engineering Society प्रकाशिक, विद्युत, तापीय परीक्षण विधियों को शामिल करता है। उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। RoHS / REACH पर्यावरण प्रमाणन हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच की आवश्यकता। ENERGY STAR / DLC ऊर्जा दक्षता प्रमाणन प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में प्रयुक्त, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है।