Introductie
Na het bouwen van een simpele transistor curve schrijver was ik me aan het afvragen wat ik nu weer met mijn oscilloscoop zou kunnen meten. Op internet las ik verschillende artikelen over de Reverse Recovery Time van dioden. Zelf had ik in het verleden ook wel eens last gehad van een trage diode waardoor mijn schakeling niet correct werkte. Daardoor ging ik me wat meer in dit onderwerp verdiepen.
Na wat zoeken vond ik ook een paar kant en klare schemas:
http://www.edn.com/article/CA6459060.html
http://webpages.charter.net/dawill/tmoranwms/Circuits_2008/Diode_Recov…
Het eerste schema vond ik nogal ingewikkeld. Voor het tweede schema was een aparte blokgolf generator nodig. Verder was deze tamelijk inefficiënt doordat er tijdens het testen in sperrichting nogal veel vermogen werd gedissipeerd.
Ook vond ik nog een leverancier van een compleet kant en klaar apparaat: AVR-EB4-B. Hoewel dit apparaat ver buiten mijn budget valt, en met hoge spanningen werkt heeft deze documentatie mij wel geïnspireerd om zelf een simpel te bouwen recovery tester te ontwikkelen.
Wat is Reverse Recovery
Een ideale diode geleid stroom maar in één richting, vanaf de anode naar de kathode. In omgekeerde richting wordt stroom niet doorgelaten, de diode spert. Aangezien een ideale diode niet bestaat is de praktijk net even anders. Voordat de diode spert geleid hij namelijk een hele korte tijd nog gewoon stroom. Dit treed vooral op wanneer we de diode gebruiken als gelijkrichter voor wisselspanningen met hoge frequentie (o.a. in geschakelde voedingen). De tijd welke de diode in sperrichting geleid wordt Reverse Recovery Time genoemd.
Meer theorie over dit onderwerp is te vinden in:
http://archive.chipcenter.com/eexpert/akruger/akruger004.html
http://www.avtechpulse.com/appnote/techbrief9/]
De Diode Reverse Recovery tester
Mijn ontwerp is erg eenvoudig, maar werkt in de praktijk bijzonder goed.
Het bestaat uit een:
- Blokgolf generator met een duty cycle van 80% op basis van een 4093 Nand Schmitt Trigger met een instelbare frequentie van 50KHz, 1Khz en 100Hz
- Stroom versterker welke de DC blokgolf uit de generator omzet in een AC blokgolf met een negatieve offset die instelbare stromen kan leveren van 100mA en 250mA.
- Stroom detector welke visueel aangeeft wanneer er een test object zich in de tester bevind
- Uitgang voor de scope om het signaal te bekijken
Meetbereiken
code:
Meetfrequentie Maximale meetbare RRT
-------------- ---------------------
100Hz 2ms
1KHz 0.2ms
50KHz (default) 5us
Stroom Bereik Maximale meetstroom
-------------- ---------------------
125mA 75mA
250mA 125mA
Het prototype:
Resultaten
De gebruikte blokgolf ziet er als volgt uit:
Na aansluiten van een trage diode worden de spikes in sperrichting duidelijk:
In zoomen door draaien aan de tijdbasis van de scoop, eindelijk wordt de reverse recovery tijd zichtbaar !:
Conclusie
De laatste foto is komt aardig overeen met de grafieken die te vinden zijn op de site van www.avtechpulse.com die AVR-EB4-B verkoopt als kant en klaar apparaat. Natuurlijk kan mijn simpele schakeling niet tippen aan de mogelijkheden van een professioneel apparaat, maar ik kan nu wel zelf de reverse recovery tijd van een onbekende diode bepalen en/of controleren.
Ik denk dat anderen deze schakeling ook wel kunnen waarderen en hoop met jullie hierover van gedachten te kunnen wisselen.