Выпрямительные диоды

Перечень основных характеристик

Ниже приведена таблица, с описанием основных параметров выпрямительных диодов. Эти характеристики можно получить из даташита (технического описания элемента). Как правило, большинство радиолюбителей к этой информации обращаются в тех случаях, когда указанный в схеме элемент недоступен, что требует найти ему подходящий аналог.

Таблица основных характеристик выпрямительных диодов

Заметим, что в большинстве случаев, если требуется найти аналог тому или иному диоду, первых пяти параметров из таблицы будет вполне достаточно. При этом желательно учесть диапазон рабочей температуры элемента и частоту.

Метеорит72 - лучший интернет магазин светодиодного освещения! Товары высочайшего качества, безупречный сервис, широчайший ассортимент, отличные цены, гарантия. Посмотреть продукцию >>>

Падение напряжения в режиме прямого тока U пр.

 Офисные Светильники

Любая электрическая цепь, через которую проходит ток, вызывает падение напряжения, и этот параметр полупроводникового диода имеет большое значение, особенно для выпрямления, когда потери мощности пропорциональны U пр. Кроме того, электронные элементы часто должны обеспечивать небольшое падение напряжения, поскольку сигналы могут быть слабыми, но им все же необходимо преодолеть его.

Это происходит по двум причинам. Первая заключается в самой природе р-n-перехода и является результатом напряжения порога проводимости, которое позволяет току преодолеть обедненный слой. Вторая составляющая – нормальные резистивные потери.

Показатель имеет большое значение для выпрямительных диодов, по которым могут проходить большие токи.

Плоскостные диоды

В действительности же плоскостной диод представляет собой одну пластину полупроводника, в объеме которой созданы две области разной электропроводности. Технология изготовления таких диодов заключается в следующем. На поверхности квадратной пластины площадью 2 — 4 мм квадратных и толщиной в несколько долей миллиметра, вырезанной из кристалла полупроводника с электронной электропроводностью, расплавляют маленький кусочек индия. Индий крепко сплавляется с пластинкой. При этом атомы индия проникают (диффундируют) в толщу пластинки, образуя в ней область с преобладанием дырочной электропроводности (рис. 3, а). Получается полупроводниковый прибор с двумя областями различного типа электропроводности, а между ними р — n переход. Контактами электродов диода служат капелька индия и металлический диск или стержень с выводными проводниками. Так устроены наиболее распространенные плоскостные германиевые и кремниевые диоды. Внешний вид некоторых из них показан на (рис. 3, б). Приборы заключены в цельнометаллические или стеклянные корпуса со стеклянными изоляторами, что позволяет использовать их для работы в условиях повышенной влажности. Диоды, рассчитанные на значительные прямые токи, имеют винты с гайками для крепления их на монтажных панелях или шасси радиотехнических устройств. Плоскостные диоды маркируются буквами и цифрами, например: Д226А, Д242. Буква Д в маркировке прибора означает «диод», цифры, следующие за нею, заводской порядковый номер конструкции. Буквы, стоящие в конце обозначения диодов, указывают на разновидности групп приборов.

Плоскостные диоды предназначены в основном для работы в выпрямителях переменного тока блоков питания радиоаппаратуры, поэтому их называют еще выпрямительными Диодами.

Вольт-амперная характеристика диода

Режим работы диода определяется его вольт-амперной характеристикой. Типовая характеристика диода представлена на рис. 3.

Рис. 3. Типовая вольт – амперная характеристика диода

 Светодиодная лента  Офисные Светильники

Характеристику диода (при прямом включении) можно аппроксимировать с помощью экспоненциальной функции: . Здесь обратный ток насыщенияIs  10-11А (для кремниевых диодов) и10-7 А (для германиевых), коэффициент эмиссии n  1…2 и температурное напряжение UT = kT/q  26 мВ при комнатной температуре. У реальных диодов характеристики отличаются от идеальных за счет наличия омического сопротивления тела полупроводника и выводов, что сказывается на прямой ветви характеристики, и токов утечки из-за загрязнений поверхности кристалла.

При больших обратных напряжениях, начиная с некоторого предела, сопротивление диода резко падает и наступает пробой перехода. Именно этот участок обратной ветви вольт-амперной характеристики, который идет почти параллельно оси токов, используется в качестве рабочего у стабилитронов. При этом характер пробоя может носить как лавинный, так и туннельный характер. Величина напряжения пробоя определяется удельным сопротивлением материала исходного полупроводника и видом механизма пробоя.

Основные параметры диода

  • Постоянное прямое напряжение Uпр – постоянное напряжение на диоде при заданном прямом токе.
  • Постоянный прямой ток Iпр – постоянный ток, протекающий через диод в прямом направлении.
  • Постоянный обратный ток Iобр — постоянный ток, протекающий через диод в обратном направлении при заданном обратном напряжении.
  • Средний прямой ток Iпр.ср. – прямой ток, усредненный за период.
  • Средний обратный ток Iобр.ср. – обратный ток, усредненный за период.
  • Дифференциальное сопротивление диода rдиф – отношение приращения напряжения на диоде к вызвавшему его малому приращению тока.
  • Рабочая частота – частота, при которой обеспечиваются заданные токи, напряжение и мощность.

Вольт-амперная характеристика стабилитрона

Стабилитрон (диод Зенера) – полупроводниковый диод, предназначенный для стабилизации напряжения в источниках питания. Условное обозначение стабилитрона приведено на рис. 4. По сравнению с обычными диодами стабилитрон имеет достаточно низкое регламентированное напряжение пробоя (при обратном включении) и может поддерживать это напряжение на постоянном уровне при значительном изменении силы обратного тока.

Рис. 4. Условное обозначение стабилитрона

Материалы, используемые для создания p-n-перехода стабилитронов, имеют высокую концентрацию примесей. Поэтому, при относительно небольших обратных напряжениях в переходе возникает сильное электрическое поле, вызывающее его электрический пробой, в данном случае являющийся обратимым (если не наступает тепловой пробой вследствие слишком большой силы тока).

Типовая статическая вольт-амперная характеристика стабилитрона представлена на рис. 5.

Рис. 5. Вольт-амперная характеристика стабилитрона

Обратная ветвь характеристики стабилитрона имеет крутой излом, обусловленный резким ростом тока. Этот излом соответствует напряжению стабилизации Uст. При достижении напряжения стабилизации обратный ток резко возрастает. Эффект стабилизации основан на том, что большое изменение тока вызывает малое изменение напряжения . Стабилизация тем лучше, чем круче идет эта кривая и, соответственно, чем меньше дифференциальное внутреннее сопротивление.

Диапазон рабочих токов стабилитрона снизу ограничен минимальным током стабилизации Iст мин, определяемым началом пробоя, а сверху – максимальным током стабилизации Iст макс, определяемым допустимой мощностью рассеяния прибора.

Кремниевый полупроводниковый диод

Кремниевые полупроводниковые диоды по своему устройству и принципу действия аналогичны германиевым. В них в кристалл кремния вплавляется алюминий. Обратный ток в кремниевых вентилях на несколько порядков меньше, чем у германиевых. Преимущество кремниевых диодов по сравнению с германиевыми — более высокие допустимые температуры окружающей среды ( 135 — 150 С против 50 — 60 С) и более высокие допустимые обратные напряжения ( 800 — 1200 В против 500 — 600 В), поэтому в последние годы в выпрямителях используют в основном кремниевые диоды.

Существенным преимуществом кремниевых полупроводниковых диодов по сравнению с полупроводниковыми диодами на основе германия и селена является значительно меньшее значение обратного тока / ого и высокий коэффициент температурной стабилизации, что позволяет применять их в более широком диапазоне рабочих температур с более высокими значениями рабочих напряжений. Поэтому современные сварочные выпрямители комплектуют кремниевыми управляемыми и неуправляемыми диодами.

Наибольшее применение получили германиевые и кремниевые полупроводниковые диоды, а также диоды, выполненные на основе арсенида галлия.

Датчик сигнализации водотечиости.| Световое табло типа ТС-2.| Арматура сигнальных ламп типа АС-220.

В последнее время созданы очень мощные кремниевые полупроводниковые диоды и управляемые вентили. Это дает возможность применять для установок гидромеханизации глубоко регулируемые приводы, работающие при постоянном токе.

Решить предыдущую задачу, если используется кремниевый полупроводниковый диод.

Условные графические обозначения полупроводниковых диодов.

В выпрямителях переменного напряжения наибольшее применение находят германиевые и кремниевые полупроводниковые диоды. Основными методами получения р — n — переходов для выпрямительных диодов являются сплавление и диффузия.

В выпрямителях переменного напряжения наибольшее применение находят германиевые и кремниевые полупроводниковые диоды. Основными методами получения р-п переходов для выпрямительных диодов являются сплавление и диффузия.

Принципиальная схема модулятора на варикапах ( а, используемого для создания модуляционного операционного усилителя ( б.

В ка — естве варикапов наиболее часто применяют кремниевые полупроводниковые диоды при обратном напряжении смещения, а также конденсаторы с сегнетодиэлектриками.

Вольт-амперные ха -. теплоотдача корпуса прибора рактеристики диодов. / его радиатора. рУанте т. к.

В источниках электропитания современных радиотехнических устройств в основном используют германиевые и кремниевые полупроводниковые диоды.

В качестве выпрямительных элементов обычно служат электронные лампы, германиевые и кремниевые полупроводниковые диоды. На рис. 48 приведены основные схемы выпрямителей, используемых в измерительной аппаратуре.

В качестве выпрямительных элементов обычно служат электронные лампы, германиевые и кремниевые полупроводниковые диоды. На рис. 53 приведены основные схемы выпрямителей, используемых в измерительной аппаратуре.

Типы диодов

rc=»semi/diodes.jpg» align=»right» title=»» alt=»» hspace=»12″>

По назначению полупроводниковые диоды подразделяются на
выпрямительные диоды малой, средней и большой мощности, импульсные диоды и
полупроводниковые стабилитроны.

Выпрямительные диоды малой мощности. К ним относятся диоды, поставляемые
промышленностью на прямой ток до 300мА. Справочным параметром выпрямительных
диодов малой мощности является допустимый выпрямительный ток (допустимой среднее
значение прямого тока), который определяет в заданном диапазоне температур
допустимое среднее за период значение длительно протекающих через диод импульсов
прямого тока синусоидальной формы при паузах в 180 (полупериод) и частоте 50 Гц.
Максимальное обратное напряжения этих диодов лежит в диапазоне от десятков до
1200В.

Выпрямительные диоды средней мощности. К этому типу
относятся диоды, допустимое среднее значение прямого тока которых лежит в
пределах 300мА-10мА. Большой прямой ток этих по сравнению с маломощными диодами
достигается увеличением размеров кристалла, в частности рабочей площади p-n
перехода. Диоды средней мощности выпускаются преимущественно кремниевыми. В
связи с этим обратный ток этих диодов при сравнительно большой плоскости p-n
перехода достаточно мал(несколько десятков микроампер). Теплота, выделяемая в
кристалле от протекания прямого и обратного токов в диодах средней мощности, уже
не может быть рассеяна корпусом прибора.

Мощные (силовые) диоды. К данному типа относятся
диоды на токи от 10А и выше. Промышленность выпускает силовые диоды на токи 100
— 100 000 А и обратные напряжения до 6000 В. Силовые диоды имеют градацию по
частоте охватывают частотный диапазон до десятков килогерц. Мощные диоды
изготовляют преимущественно из кремния. Кремниевая пластинка с p-n переходом,
создаваемым диффузным методом, для таких диодов представляет собой диск
диаметром 10-100мм и толщиной 0,3-0,6 мм.

Знаете ли Вы, что электромагнитное и другие поля есть различные типы колебаний, деформаций и вариаций давления в эфире.

Понятие же «физического вакуума» в релятивистской квантовой теории поля подразумевает, что во-первых, он не имеет физической природы, в нем лишь виртуальные частицы у которых нет физической системы отсчета, это «фантомы», во-вторых, «физический вакуум» — это наинизшее состояние поля, «нуль-точка», что противоречит реальным фактам, так как, на самом деле, вся энергия материи содержится в эфире и нет иной энергии и иного носителя полей и вещества кроме самого эфира.

В отличие от лукавого понятия «физический вакуум», как бы совместимого с релятивизмом, понятие «эфир» подразумевает наличие базового уровня всей физической материи, имеющего как собственную систему отсчета (обнаруживаемую экспериментально, например, через фоновое космичекое излучение, — тепловое излучение самого эфира), так и являющимся носителем 100% энергии вселенной, а не «нуль-точкой» или «остаточными», «нулевыми колебаниями пространства». Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАРыцари теории эфира
13.06.2019 — 05:11: ЭКОЛОГИЯ — Ecology -> — Карим_Хайдаров.12.06.2019 — 09:05: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА — War, Politics and Science -> — Карим_Хайдаров.11.06.2019 — 18:05: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА — Experimental Physics -> — Карим_Хайдаров.11.06.2019 — 18:03: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ — Upbringing, Inlightening, Education -> — Карим_Хайдаров.11.06.2019 — 13:23: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ — Upbringing, Inlightening, Education -> — Карим_Хайдаров.11.06.2019 — 13:18: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ — Upbringing, Inlightening, Education -> — Карим_Хайдаров.11.06.2019 — 06:28: АСТРОФИЗИКА — Astrophysics -> — Карим_Хайдаров.10.06.2019 — 21:23: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ — Upbringing, Inlightening, Education -> — Карим_Хайдаров.10.06.2019 — 19:27: СОВЕСТЬ — Conscience -> — Карим_Хайдаров.10.06.2019 — 19:24: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА — War, Politics and Science -> — Карим_Хайдаров.10.06.2019 — 19:14: СОВЕСТЬ — Conscience -> — Карим_Хайдаров.10.06.2019 — 08:40: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ — Economy and Finances -> — Карим_Хайдаров.

Идеальный полупроводниковый диод

Идеальный ПД имеет нулевой ток при обратном включении (плюс на катод, минус на анод), и на нем нулевое падение напряжения при прямом включении (плюс на анод, минус на катод). Он не имеет внутренних индуктивности и емкости. Переключение происходит мгновенно, то есть, как только полярность тока сменилась, изменяется проводимость — ток возникает, падение напряжения пропадает, или ток пропадает, падение напряжения возникает.

Идеальный полупроводниковый диод не рассеивает мощности, так как рассеиваемая мощность равна произведению тока на напряжение, а на идеальном диоде либо нулевой ток, либо нулевое напряжение.

Идеальный ПД никогда не нагревается, имеет нулевые размеры, не занимает место на плате. Он не шумит, не создает шумовых помех в проходящем токе. Идеальный ПД выдерживает любое напряжение и любой ток.

(читать дальше…) :: (в начало статьи)

 1   2  3

 

:: ПоискТехника безопасности :: Помощь

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!Задать вопрос. Обсуждение статьи.

Еще статьи

Защита силового ключа от перенапряжения. Сброс скачков напряжения на т…
Как защитить силовой транзистор от пробоя броском высокого напряжения. Описание …

Блокинг генератор. Схема, устройство….
Схема и устройство блокинг генератора…

Отрицательное сопротивление, импеданс. Схема. Преобразователь в против…
Понятие отрицательного сопротивления. Схемы с отрицательным сопротивлением….

Прямоходовый импульсный стабилизированный преобразователь напряжения, …
Как работает прямоходовый стабилизатор напряжения. Описание принципа действия. П…

Катушка индуктивности. Изготовление. Намотка. Изготовить. Намотать. Мо…
Изготовление катушки индуктивности. Экранирование обмоток…

Использование переключающихся конденсаторов в бестрансформаторном исто…
Вариант бестрансформаторной схемы источника питания с переключением конденсаторо…

Генератор сигнала с переменной скважностью импульсов. Регулировка коэф…
Схема генератора и регулируемым коэффициентом заполнения импульсов, управляемого..

Понижающий импульсный преобразователь напряжения, источник питания. Ко…
Как сконструировать понижающий импульсный преобразователь. Шаг 1. Как выбрать ча…

Add a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован.

Яндекс.Метрика