W cieniu Wielkiego Wyścigu. Nowoczesne półprzewodnikowe elementy dyskretne firmy Diotec

fot. Diotec

Z zapartym tchem obserwujemy wyścig producentów w dziedzinie układów scalonych. Procesory są coraz szybsze i coraz bardziej wydajne, a jednocześnie coraz oszczędniejsze w konsumpcji energii

Mniejszą uwagę przyciągają natomiast półprzewodnikowe elementy dyskretne – diody i mostki prostownicze, które przecież także zmieniają się w odpowiedzi na oczekiwania rynku i klientów.

Dobrym przykładem mogą być tutaj produkty niemieckiej firmy Diotec. Firma ta od ponad trzydziestu lat specjalizuje się w dość wąskim zakresie artykułów – diodach zabezpieczających i sygnałowych oraz diodach i mostkach prostowniczych. Jej bogate doświadczenie umożliwia zarówno produkcję standardowych elementów wysokiej jakości, jak i realizowanie indywidualnych zamówień stosownie do potrzeb klientów. Diotec ma fabryki zarówno w Europie (Niemcy i Słowenia), jak i w Azji (Chiny i Indie), a większość, bo ponad 70% produkcji, trafia na rynek europejski. Połowa klientów to firmy OEM - producenci, którzy używają komponentów firmy do budowy własnych urządzeń. Głównymi odbiorcami są firmy z branży oświetleniowej, telekomunikacyjnej, źródeł energii, przemysłowej oraz energii alternatywnych (solarnej i wiatrowej).

Diody 

Diody są jednymi z najpopularniejszych elementów półprzewodnikowych. Praktycznie trudno wyobrazić sobie jakieś urządzenie nieposiadające w swej konstrukcji choćby jednej diody. Choć zasada działania diody jest banalnie prosta – przewodzenie prądu w jednym tylko kierunku – liczba zastosowań bywa zaskakująca. Diody prostują prąd, stabilizują napięcie, ograniczają przepięcia… a to tylko kilka funkcji z bardzo długiej listy.

Oczywiście Diotec posiada w swojej ofercie najbardziej klasyczne diody, sprzedawane przez każdego producenta. Tym, co ją szczególnie wyróżnia, jest szerokość dostępnych wersji i obudów.
Dla przykładu, najbardziej standardowa dioda o parametrach 1000V/1A jest oferowana oczywiście w klasycznej obudowie plastikowej DO-41 (1N4007), ale poza tym można ją kupić w wersji  ultrafast (UF4007 , trr =50ns – 100ns) oraz w wersjach SMD:

• SL1M – bardzo mała obudowa SOD-123FL (1,8mm x 2,8mm, wysokość max 1,3mm)
• GL1M – miniaturowa obudowa MiniMelf (DO-213AA, Φ1,3mm), może zastępować elementy w obudowie SOD-87
• M7 – wersja ekonomiczna w obudowie LowCost SMA (2,7mm x 4,2mm x 2,2mm)
• S1M – w obudowie DO-214AC (SMA – 2,7mm x 4,5mm x 2,2mm), diody w tej obudowie są dostępne z napięciami wstecznymi aż do 2000V (S1Y)
• SM4007 – w obudowie DO-213AB  (Melf, , Φ2,5mm), diody w tej obudowie charakteryzują się największym prądem w impulsie aż do 44A (8,3 ms)

Spośród innych, ciekawych propozycji diod warto wyróżnić także diody Zenera o mocy do 3W (SMD w obudowie DO-214AB/SMC) lub do mocy 5W w przypadku diod z wyprowadzeniami osiowymi (w obudowie Φ8x7,7mm). Ta ostatnia obudowa jest też wykorzystana przy budowie diod prostowniczych o prądzie przewodzenia do 25A, diod z barierą Shottky o prądzie przewodzenia do 30A oraz diod zabezpieczających (transili) o mocy do 5000W. Kluczem do sukcesu w tym przypadku stało się zastosowanie nieco większego przekroju wyprowadzeń (Φ1,6mm zamiast Φ1,2mm), dzięki czemu udało się poprawić odprowadzanie ciepła ze struktury P-N.

Dostępne są również matryce diodowe o wspólnej anodzie lub wspólnej katodzie (max 8 diod), diody wciskane (obudowa typu Press-fit), diody w obudowach pastylkowych czy tranzystorowych, zarówno przewlekanych (TOxxx), jak i SMD (D2PAK). Ciekawym rozwiązaniem jest kombinacja w jednej obudowie SMD (Melf) diody blokującej z diodą TVS (rodzina TGLxxx), przeznaczona do rozwiązań PowerLED. Szczególny nacisk Diotec kładzie na diody o niskim napięciu przewodzenia („LowVf”), łączące zalety diod prostowniczych (wysokie napięcie wsteczne) z diodą Shottky (niskie napięcie przewodzenia). Polem działania dla nich są rozwiązania solarne, gdzie szczególnie ważne jest ograniczenie strat mocy.
Co ciekawe, w ofercie firmy znajdziemy także diody wysokonapięciowe, SMD do 2300V, obudowy z wyprowadzeniami osiowymi na napięcia do 18 000V (0,2A), a także diody o napięciu pracy do 24000V i prądzie przewodzenia do 4A.

Mostki prostownicze 

Oczekiwania rynku wymusiły ewolucję tych produktów, W pierwszej kolejności pojawiło się rozwiązanie w obudowie SO-DIL SLIM (montaż SMD, wysokość tylko 2,5mm), a następnie w obudowie ABS (raster 4mm, wysokość 1,5mm), MiniDil SLIM ( obudowa zbliżona do TO269AA, raster 2,54mm). Kolejnym etapem są mostki MYSxx z obudową MicroDIL o rozmiarach 3x3mm, wysokości jedynie 1,8mm i rastrze 1,27mm. Są to jedne z najmniejszych mostków prostowniczych na świecie, pracujące przy 0,5 A i napięciu do 800V max. Ich powstanie zawdzięczamy rozwojowi technologii oświetlenia LED, gdzie w niewielkiej przestrzeni ograniczonej normatywnymi wymiarami (np. żarówce) należy zmieścić układ zasilania i sterowania LED-ami.

O jakości produktów spod znaku Diotec świadczyć mogą ich parametry, co najmniej trochę lepsze od konkurencji, np. w klasycznym mostku okrągłym Φ9x5mm prąd przewodzenia wynosi max 2A, gdy konkurencja oferuje przeważnie max 1,8A.

Oczywiście w ofercie firmy znajdziemy także klasyczne mostki jednofazowe płaskie o prądach pracy od 2A do 12A i przeznaczone na napięcie max do 1000V oraz mostki kwadratowe z wyprowadzeniami drutowymi do druku (przewlekanego) lub wyprowadzeniami konektorowymi. Te ostanie są popularne np. wśród producentów wszelkiej maści sprzętu AGD, dla których liczy się szybkość i prostota montażu. Należy pamiętać, że pełne obciążenie mostków do parametrów katalogowych jest możliwe jedynie przy wyposażeniu ich w odpowiedni radiator lub montaż do szkieletu urządzenia, co często jest praktykowane w przemyśle AGD.

Ostatnią  grupą są mostki trójfazowe o napięciach pracy do 1600V. Dostępne są wykonania płaskie 35x25x4mm o prądach do 20A (wersja polaryzacji B: +~~-) lub do 25A (wersja polaryzacji A:-~~+). Mostki trójfazowe kwadratowe, dostępne w wersjach o prądzie 15A, 25A lub 35A, są wykonane jedynie z wyprowadzeniami konektorowymi w standardzie 6,3mm.

Wartość dodana 

Niniejszy artykuł przedstawia zarówno zaangażowanie firmy Diotec w rozwój swoich produktów, jak i jej szybkie reakcje na zapotrzebowania rynku. Oprócz wysokiej jakości elementów, na uwagę zasługuje wsparcie oferowane przez producenta. Na stronie internetowej producenta możemy znaleźć wiele przydatnych wiadomości oraz dokumentów. Do dyspozycji zainteresowanych są wygodne tabele z parametrami produktów, pozwalające szybko odnaleźć poszukiwany element. Diotec udostępnia także szczegółowe karty katalogowe poszczególnych produktów, gdzie można znaleźć różnego rodzaju przykłady aplikacji będących dobrym źródłem inspiracji dla konstruktora. Przydatna okaże się na pewno karta z zamiennikami różnego rodzaju obudów oraz szczegółową procedurą lutowania. Tak bogaty i dokładny zakres wiedzy udostępnionej przez producenta jest niestety nieczęsty, a jego obecność jest niezwykle pomocna dla użytkowników i, co więcej, dobrze świadczy o klasie firmy.

Produkty marki Diotec są dostępne m.in. w TME, od pojedynczych elementów dostępnych z magazynu, poprzez średnie ilości kupowane w sklepie internetowym, po duże partie kwotowane indywidualnie dla każdego klienta wraz ze wsparciem technicznym.

Szczegółowe informacje: www.tme.eu