Enfoque experimental para el análisis de confiabilidad de diodos Zener de potencia media bajo degradación por sobretensión de conmutación de CC
Autores: van Niekerk, Daniel; Venter, Johan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Enfoque experimental para el análisis de confiabilidad de diodos Zener de potencia media bajo degradación por sobretensión de conmutación de CC
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Diodos zener
Sobretensión de conmutación de cc
Fabricantes
Fiabilidad
Corriente de sobretensión
Análisis estadístico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio investigó la fiabilidad de los diodos Zener sometidos a una amplitud de sobretensión de conmutación de CC gradualmente creciente con intervalos de retardo entre las sobretensiones para evitar la degradación térmica de diferentes fabricantes con especificaciones similares. El análisis implicó la aplicación de sobretensiones de conmutación de corriente continua (CC) ocasionales de 3 ms con un voltaje de sobretensión gradualmente creciente, seguido de una prueba de corriente constante para verificar la funcionalidad del dispositivo para tres diodos Zener de 5,1 V de fabricantes seleccionados. Este enfoque experimental se utilizó para identificar la corriente máxima de sobretensión que cada diodo Zener podía manejar antes de dejar de limitar el voltaje de sobretensión en el voltaje de referencia Zener especificado. El análisis estadístico reveló diferencias significativas en la corriente de sobretensión promedio máxima entre diferentes fabricantes. Los hallazgos de la corriente de sobretensión promedio máxima justo antes del fallo fueron de 1,98 A, 3,18 A y 3,33 A, respectivamente, y los rangos de intervalo de confianza del 95% asociados pueden usarse como una métrica confiable para comparar la fiabilidad de la población de diodos Zener contra sobretensiones ocasionales de conmutación de CC. Los hallazgos revelaron variaciones en las capacidades de manejo de corriente de sobretensión de conmutación de CC entre los diodos Zener de diferentes fabricantes con especificaciones eléctricas similares. La corriente de sobretensión promedio máxima medida estadísticamente justo antes del fallo del dispositivo puede considerarse una métrica efectiva para comparar la fiabilidad de los diodos Zener contra la degradación de sobretensión de conmutación de CC.
Descripción
Este estudio investigó la fiabilidad de los diodos Zener sometidos a una amplitud de sobretensión de conmutación de CC gradualmente creciente con intervalos de retardo entre las sobretensiones para evitar la degradación térmica de diferentes fabricantes con especificaciones similares. El análisis implicó la aplicación de sobretensiones de conmutación de corriente continua (CC) ocasionales de 3 ms con un voltaje de sobretensión gradualmente creciente, seguido de una prueba de corriente constante para verificar la funcionalidad del dispositivo para tres diodos Zener de 5,1 V de fabricantes seleccionados. Este enfoque experimental se utilizó para identificar la corriente máxima de sobretensión que cada diodo Zener podía manejar antes de dejar de limitar el voltaje de sobretensión en el voltaje de referencia Zener especificado. El análisis estadístico reveló diferencias significativas en la corriente de sobretensión promedio máxima entre diferentes fabricantes. Los hallazgos de la corriente de sobretensión promedio máxima justo antes del fallo fueron de 1,98 A, 3,18 A y 3,33 A, respectivamente, y los rangos de intervalo de confianza del 95% asociados pueden usarse como una métrica confiable para comparar la fiabilidad de la población de diodos Zener contra sobretensiones ocasionales de conmutación de CC. Los hallazgos revelaron variaciones en las capacidades de manejo de corriente de sobretensión de conmutación de CC entre los diodos Zener de diferentes fabricantes con especificaciones eléctricas similares. La corriente de sobretensión promedio máxima medida estadísticamente justo antes del fallo del dispositivo puede considerarse una métrica efectiva para comparar la fiabilidad de los diodos Zener contra la degradación de sobretensión de conmutación de CC.