Ispravljačka dioda je dioda zasnovana na poluvodiču koja je dizajnirana za pretvaranje izmjenične struje u jednosmjernu. Istina, opseg primjene ovih radio komponenata nije ograničen na ovu funkciju: koriste se za preklapanje u krugovima jake struje, gdje ne postoji stroga regulacija parametara vremena i frekvencije električnog signala.

Klasifikacija

U skladu sa vrijednošću naponske struje, koja je najveća dozvoljena, ispravljačka dioda može imati malu, srednju i veliku snagu:

• mala - jednosmerna struja je ispravljena do 300 mA;
• ispravljačke diode prosječne snage - od 300 mA do 10 A;
• velika - više od 10 A.

Germanij ili silicij

Prema korištenim materijalima to su silicij i germanij, međutim silicijske ispravljačke diode našle su širu primjenu zbog svojih fizičkih svojstava.

Imaju obrnute struje nekoliko puta manje nego kod germanija, dok je napon jednak. To omogućava postizanje u poluprovodnicima vrlo visoke vrijednosti dopuštenih reverznih napona, koji mogu biti i do 1000-1500 V. U germanijevim diodama ovaj je parametar u rasponu od 100-400 V.

Silicijumske diode su sposobne održavati efikasnost u temperaturnom opsegu od -60 ºS do +150 ºS, dok su germanijeve diode sposobne održavati performanse samo u temperaturnom opsegu od -60 ºS do +85 ºS. To je zato što kada temperatura poraste iznad 85 ºC, broj formiranih parova elektronskih rupa doseže takve vrijednosti da obrnuta struja naglo raste i ispravljač prestaje efikasno raditi.

Tehnologija proizvodnje

Dizajn ispravljača je poluprovodnička kristalna ploča u čijem se tijelu nalaze dva područja s različitom vodljivošću. To je razlog što se nazivaju ravnim.

Poluvodičke ispravljačke diode izrađene su na sljedeći način: na području poluprovodničkog kristala sa n-provodljivom provodnošću dolazi do topljenja aluminijuma, indijuma ili bora, a fosfor se topi na području kristala s p-provodljivom provodnošću.

Kada su izložene visokim temperaturama, ove dvije supstance čvrsto se stapaju sa bazom poluprovodnika. Pored toga, atomi ovih materijala difundiraju u kristal i formiraju područje u kojem pretežno provodi elektron ili rupa. Kao rezultat, poluvodički uređaj imaju dvije regije sa raznih vrsta električne provodljivosti, a između njih nastaje p-n-spoj. Ovo je princip rada velike većine spojnih dioda izrađenih od silicijuma i germanija.

Dizajn

U svrhu zaštite od vanjskih utjecaja, kao i postizanja pouzdanog odvođenja toplote, u kućište je postavljen kristal s p-n-spojem.
Diode male snage proizvode se u plastičnom kućištu, sa fleksibilnim vanjskim vodovima. Ispravljačke diode srednje snage imaju metalno-stakleno kućište koje već ima krute vanjske vodove. Dijelovi velike snage smješteni su u metalno stakleno ili metalno kućište.

Kristal silicijuma ili germanija sa p-n-spojem zalemljeni su na držač kristala, koji takođe služi kao osnova kućišta. Na njega je zavareno tijelo sa staklenim izolatorom kroz koje se izlazi jedna od elektroda.

Diode male snage, koje su relativno male veličine i težine, imaju fleksibilne vodove kroz koje se montiraju u krugove.

Budući da struje s kojima rade poluvodiči srednje snage i ispravljačke diode velike snage dostižu značajne vrijednosti, njihovi izvodi su mnogo snažniji. Donji dio izrađen je u obliku masivne baze koja uklanja toplinu, opremljen vijkom i vanjskom površinom ravnog oblika, koji je dizajniran da osigura pouzdan toplinski kontakt s vanjskim radijatorom.

Karakteristike

Svaka vrsta poluprovodnika ima svoje radne i ograničavajuće parametre, koji se biraju kako bi se osigurao rad u bilo kojem krugu.

Parametri ispravljačke diode:

• I ravno max- jednosmerna struja, koja je najveća dozvoljena, A.
• Povrat max- obrnuti napon, koji je maksimalno dozvoljeni, V.
• Ja se vraćam- jednosmerna reverzna struja, μA.
• U ravno- konstanta istosmjernog napona, V.
• Frekvencija rada, kHz.
• Radna temperatura, OD.
• P max- snaga koja se rasipa na diodi, što je maksimalno dozvoljeno.

Karakteristike ispravljačkih dioda nisu daleko iscrpljene ovim popisom. Međutim, oni su obično dovoljni za odabir dijela.

Shema najjednostavnijeg ispravljača izmjenične struje

Razmotrite kako krug radi (ispravljačka dioda igra glavnu ulogu u njemu) primitivnog ispravljača.

Njegov ulaz napaja mreža Izmjenični napon sa pozitivnim i negativnim poluperiodima. Opterećenje (R opterećenje) je povezano s izlazom ispravljača, a dioda (VD) vrši funkciju elementa koji ispravlja struju.

Polu-ciklusi pozitivnog napona primijenjeni na anodu uzrokuju otvaranje diode. U ovom trenutku kroz njega teče istosmjerna struja (ja usmjeravam), a time i kroz opterećenje (R opterećenje), koje napaja ispravljač.

Negativni poluperiodi napona primijenjenog na anodu diode uzrokuju njeno zatvaranje. Kroz krug teče mala reverzna dioda (I dolazak). Ovdje dioda presijeca negativni poluval. izmjenična struja.

Kao rezultat, ispada da kroz opterećenje povezano na mrežu (R opterećenje), kroz diodu (VD) sada prolazi pulsirajuća struja, a ne naizmenična struja u jednom smeru. Napokon, može se odvijati isključivo u pozitivnim poluperiodima. To je značenje ispravljanja naizmjeničnom strujom.

Međutim, takav napon može napajati samo opterećenje male snage koje se napaja iz mreže naizmjenične struje i ne nameće ozbiljne zahtjeve za napajanjem, na primjer, žarulju sa žarnom niti.

Svjetiljka će prenositi napon samo kada prođu pozitivni impulsi, uslijed čega električni aparat podliježe slabom treperenju frekvencije 50 Hz. Istina, zbog činjenice da je nit podložna toplotnoj inerciji, neće se moći potpuno ohladiti u intervalima između impulsa, što znači da će treperenje biti gotovo nevidljivo.

Ako se takav napon primijeni na pojačalo ili prijemnik napajanja, tada će se u zvučniku, koji se naziva pozadinom izmjenične struje, čuti zvuk niske frekvencije (50 Hz). Ovaj efekt nastaje zbog činjenice da pulsirajuća struja, prolazeći kroz teret, u njemu inducira pulsirajući napon koji stvara pozadinu.

Takav nedostatak se donekle uklanja ako je paralelno s opterećenjem povezan kondenzator filtra (C filter), čiji je kapacitet dovoljno velik.

Kondenzator će se puniti strujnim impulsima tokom pozitivnih poluciklusa, a prazniti kroz opterećenje (R opterećenje) tokom negativnih poluciklusa. Uz dovoljan kapacitet kondenzatora, za vrijeme koje prolazi između dva strujna impulsa, neće imati vremena da se potpuno isprazni, pa će na opterećenju (R opterećenje) postojati konstantna struja.

Ali čak i sa takvom relativno zaglađenom strujom, ne bi se trebalo napajati ni opterećenje, jer će i dalje treperiti, jer je veličina mreškanja (U impuls) i dalje prilično ozbiljna.

nedostaci

Ispravljač o kojem smo upravo razgovarali koristi samo polovinu AC valova za dobru upotrebu, tako da gubi više od polovine ulaznog napona. Ova vrsta ispravljanja naizmjeničnom strujom naziva se poluvalna, a ispravljači koji koriste ovu vrstu ispravljanja nazivaju se poluvalni. Nedostaci poluvalnih ispravljača uspješno su uklonjeni u ispravljačima pomoću diodnog mosta.

Diodni most

Diodni most je kompaktni krug koji se sastoji od četiri diode i služi u svrhu pretvaranja izmjeničnog u istosmjerni tok. Krug mosta omogućava propuštanje struje u svakom poluciklu, što ga povoljno razlikuje od poluciklusa. Diodni mostovi se proizvode u obliku malih sklopova koji su zatvoreni u plastično kućište.

Na izlazu kućišta takvog sklopa nalaze se četiri zatiča s oznakom "+", " — "ili" ~ "Navođenje svrhe kontakata. Međutim, diodni mostovi se takođe ne nalaze u sklopu, oni se često sastavljaju direktno na tiskanu ploču uključivanjem četiri diode. Ispravljač koji radi na diodnom mostu naziva se punim ispravljačem.

omjer ispravljanja

Pitanje 15

Zener dioda Je li uređaj dizajniran za stabilizaciju napona na paralelno povezanom opterećenju u slučaju promjene njegovog otpora ili veličine opskrbnog napona

Za vrijeme rada zener diode koristi se presjek na obrnutom kraku I - V karakteristike, gdje značajna promjena struje odgovara vrlo maloj promjeni napona.

Napon stabilizacije ovisi o debljini p-n spoja, a debljina o otpornosti materijala

Slika 28 I - V karakteristika zener diode

29 parametarski regulator napona; 1 - opterećenje; 2 - da bi se smanjilo mreškanje, kondenzator je obješen.

Kada se temperatura promijeni, napon stabilizacije se dvosmisleno mijenja. U lagano dopiranim poluprovodnicima (koji se koriste u visokonaponskim cener diodama), srednji slobodni put nosača opada sa porastom temperature. Da bi nosači stekli energiju dovoljnu za jonizaciju valentnih veza na kraćem srednjem slobodnom putu, potrebna je velika snaga električnog polja.

Napon proboja trebao bi rasti s porastom temperature. U jako dopiranim poluprovodnicima, s porastom temperature, opseg se smanjuje, vjerovatnoća tuneliranja nosača raste i napon proboja se smanjuje. Stoga bi visokonaponske i niskonaponske zener diode trebale imati suprotne promjene u stabilizacijskoj vrijednosti s promjenom temperature.

Glavni parametri zener diode:

Stabilizatori

Da biste stabilizirali niske napone (manje od 1V), upotrijebite prednju granu I - V karakteristike. Poluprovodničke diode namijenjene tome nazivaju se stabilizatorima.

Silicijski stabilizatori imaju stabilizacijski napon od oko 0,7 V. Da bi se dobio mali otpor osnove diode i manji prednji diferencijal. otpornost koristite silicijum sa povećanom koncentracijom nečistoća. Stabilizatori se mogu napraviti na bazi drugih poluprovodničkih materijala.

1. Provodnici, izolatori, poluprovodnici. Njihovi dijagrami energetskog pojasa.

2. Sopstvena električna provodljivost poluprovodnika.

3. Elektronska vodljivost poluvodiča.

4. Rupa električne provodljivosti poluprovodnika.

5. Prijelaz elektronske rupe. Tipovi sloma prijelaza elektronske rupe.

6. Mehanizam tunelskog sloma prijelaza elektronske rupe.

7. Direktna i obrnuta vezap-p-spoj Da.

8. Prijelaz metal-poluvodič.

9. VAC p-n-prijelaz i prijelaz metal-poluprovodnik.

10. Širina i kapacitet prijelaza elektronske rupe.

11. Ekvivalentni krugp-p-spoj Da.

12. Privremeni procesi ustr- n-prelaz.

13. Glavne vrste dioda i tehnologije za njihovu proizvodnju.

14. Ispravljačke diode.

15. Zener diode i stabilizatori.

16. Visokofrekventne i impulsne diode.

17. Diode sa skladištem punjenja.

18. Tunelske i obrnute diode.

19. Diode super visoke frekvencije.

20. Uređaj, dizajn i tehnološke karakteristike, sklopni krugovi bipolarnih tranzistora.

21. Načini rada bipolarnih tranzistora, statički parametri, fizički procesi.

22. Ebers - Moll model.

23. Statičke karakteristike u zajedničkom krugu emitora.

24. Uređaj i glavne vrste tranzistora sa efektom polja. Tranzistori sa efektom polja sa upravljačkim spojem.

25. Uređaj i glavne vrste tranzistora sa efektom polja. Tranzistori s izoliranim poljskim efektom.

PITANJE 16

visokofrekventne diode su dizajnirane za otkrivanje visokofrekventnih oscilacija i koriste se u radijskoj, televizijskoj i drugoj opremi.

Mogu biti šiljasti, difuzni, legirani ili imati strukturu mesa.

31 Dizajn RF diode. 1 - vanjski vodovi; 2 - kristal; 3 - stakleno tijelo; 4 - volframova elektroda

Slika 32 a) ekvivalentni krugstr- ntranzicija; b) I - V karakteristika točkaste germanijeve diode

Ekvivalentni krug, pored otpora spoja i kapaciteta spoja, sadrži i otpor širenja. Njegova vrijednost određena je geometrijskim dimenzijama i konfiguracijom prijelaza točke. Ako pretpostavimo da kontakt ima polusferni oblik, tada se približno može odrediti vrijednost otpora širenju:
gdje - specifični volumetrijski otpor poluvodiča; - radijus zakrivljenosti kontakta
.

Kapacitet barijernih točkastih dioda ne prelazi 1pF, njihova radna frekvencija doseže 150MHz.

Visokofrekventne silicijumske diode se strukturno ne razlikuju od germanijevih. Karakteristike I - V silicijevih mikrolegiranih dioda bliske su teoretskim, ako rad dioda odgovara režimima pasoša.

Pulsne diode

Pulsne diode su dizajnirane za rad u uređajima pulsne tehnologije. Karakteristika njihovog rada je značajna manifestacija efekata akumulacije i rasipanja nosača na visokim nivoima snage komutacionog signala.

Prijelazi impulsnih dioda vrše se istim metodama kao i visokofrekventne.

Slika 33 konstrukcija impulsnih dioda. 1 - držač kristala; 2 - stakleno tijelo; 3 - cijev kovar; 4 - vanjski kablovi; 5 - kontaktna opruga; 6 - kristal; 7 - lem.

Osnovni parametri visokofrekventnih i impulsnih dioda

konstantan napon unaprijed pri zadanoj struji unaprijed

maksimalna reverzna struja pri maksimalnom reverznom naponu

kapacitivnost diode pri zadanom reverznom naponu

vrijeme oporavka povratnog otpora

konstantni i impulsni obrnuti napon

prosječna ispravljena struja

impulsna struja naprijed

frekvencija bez smanjenja parametara koji odgovaraju režimu pasoša

rasponi radne temperature.

Načelo rada, glavne karakteristike poluvodičkih ispravljačkih dioda mogu se razmotriti pomoću njihove strujno-naponske karakteristike (VAC), što je shematski prikazano na slici 1.

Ima dvije grane koje odgovaraju uključivanju diode unaprijed i unatrag.

Kada se ispravljačka dioda direktno uključi, kroz nju počinje teći opipljiva struja kada se na diodi postigne određeni napon Uotkr. Ova struja se naziva direktni Ipr. Njegove promjene malo utječu na napon Uotcr, pa se za većinu proračuna može uzeti njegova vrijednost:

• 0,7 V za silicijske diode,
• 0,3 volta - za germanijum.

Prirodno, struja diode unaprijed ne može se povećati do beskonačnosti; pri određenoj vrijednosti Ipr max, ovaj poluprovodnički uređaj neće uspjeti. Inače, postoje dvije glavne greške u poluvodičkim diodama:

• slom - dioda počinje provoditi struju u bilo kojem smjeru, odnosno postaje obični vodič. Štoviše, prvo se dogodi termički slom (ovo stanje je reverzibilno), zatim električni (nakon toga se dioda može sigurno baciti),
• litica - mislim da su ovdje objašnjenja suvišna.

Ako je dioda spojena na obrnuti smjer, kroz njega će teći beznačajna reverzna struja Irev, koja se u pravilu može zanemariti. Kada se postigne određena vrijednost obrnutog napona Urev, obrnuta struja naglo se povećava, a uređaj opet ne uspijeva.

Numeričke vrijednosti razmatranih parametara za svaki tip diode su pojedinačne i glavne su njegove električne karakteristike. Treba napomenuti da postoji niz drugih parametara (vlastiti kapacitet, različiti temperaturni koeficijenti itd.), Ali navedeni su dovoljni za početak.

Ovdje predlažem da završim sa čistom teorijom i razmotrim neke praktične sheme.

DIJAGRAMI DIODNIH VEZA

Prvo, pogledajmo kako dioda radi u krugu sa konstantnom (slika 2) i naizmjeničnom (slika 3) strujom, što treba uzeti u obzir prilikom uključivanja dioda na ovaj ili onaj način.

Kada se na diodu primijeni izravni konstantni napon, kroz nju počinje teći struja, određena otporom opterećenja Rn. Budući da ne bi trebao premašiti najveću dozvoljenu vrijednost, trebalo bi odrediti njegovu vrijednost, a zatim odabrati tip diode:

Ipr = Un / Rn - sve je jednostavno - ovo je Ohmov zakon.

Un = U-Uotkr - vidi početak članka. Ponekad se vrijednost Uopen može zanemariti, postoje slučajevi kada se to mora uzeti u obzir, na primjer, pri izračunavanju dijagrama povezivanja LED-a.

Ovo je najosnovnije što treba zapamtiti.

Sada - nekoliko dijagrama za povezivanje dioda, koji se često mogu naći u praksi.

Bez sumnje, ovdje je vodeći krug diodnog mosta koji se koristi u svim vrstama ispravljača (slika 4). Može izgledati drugačije, princip rada je isti, mislim da je sa slike sve jasno. Inače, zadnja opcija je simbol diodni most u cjelini. Koristi se za pojednostavljivanje oznake dvije prethodne sheme.

1. Diode mogu djelovati kao elementi za odvajanje. Upravljački signali Control1 i Control2 kombiniraju se u točki A i nema međusobnog utjecaja njihovih izvora jedni na druge. Inače, ovo je najjednostavnija implementacija logike "ili".
2. Zaštita od preokretanja polariteta (sleng - "zaštita od budala"). Ako postoji mogućnost pogrešnog povezivanja polariteta napona napajanja, ovaj krug štiti uređaj od oštećenja.
3. Automatski prelazak na napajanje iz vanjski izvor... Budući da se dioda "otvara" kada napon na njoj dosegne Uopen, tada je Uout napajanje se napaja iz internog izvora, u suprotnom je spojen spoljni.

© 2012-2019. Sva prava pridržana.

Svi materijali predstavljeni na ovoj stranici su samo u informativne svrhe i ne mogu se koristiti kao smjernice i normativni dokumenti.

Ispravljačke diode

U AC ispravljačima najčešće se koriste germanijeve i silicijumske poluprovodničke diode. Glavne metode pribavljanja R-n prijelazi za ispravljačke diode su fuzija i difuzija.

Dizajn legirane silicijumske diode male snage prikazan je na sl. 6.1, a. Spoj elektronske rupe nastaje stapanjem aluminija u silicijum. Silikonska ploča sa R-n prijelaz je zalemljen na držač kristala, koji je istovremeno osnova tijela diode. Na držač kristala zavareno je tijelo sa staklenim izolatorom kroz koji prolazi olovo aluminijumske elektrode.

Sl. 6.1. Dizajn ispravljačke diode:

ali- legure silikonske diode male snage ( 1 - eksterni zaključci; 2 - držač kristala;

3 - tijelo; 4 - stakleni izolator; 5 - aluminijumska žica; 6 - kristal; 7- lem);

b- moćna ispravljačka dioda ( 1 - eksterni zaključci; 2 - stakleni izolator; 3 - tijelo;

4 - kristal; 5 - lem; 6 - držač kristala);

u- ispravljački stup

U difuzijskim diodama R-n tranzicija se stvara na visokoj temperaturi difuzijom nečistoća u silicijum ili germanijum iz medija koji sadrži pare nečistoća. Dizajn difuznih i legiranih ispravljačkih dioda je sličan. Ispravljačke diode male snage imaju relativno male dimenzije i težinu i montirane su u krug pomoću fleksibilnih vodova. Za diode velike snage držač kristala je masivna baza hladnjaka s vijkom i ravnom vanjskom površinom koja osigurava pouzdan toplinski kontakt s vanjskim hladnjakom (slika 6.1, b). Volframova ili kovarova ploča obično se postavlja između kristala i baze, imajući približno isti koeficijent linearnog širenja kao materijal kristala. To pomaže u smanjenju mehaničkih naprezanja u kristalu kada se temperatura mijenja.

Ispravljački stupovi su niz posebno odabranih dioda povezanih u seriju i ugrađenih u epoksidnu smolu. Izgled i shematski raspored tipičnog ispravljačkog stupa prikazani su na si. 6.1, in .

Rad poluvodičke ispravljačke diode zasnovan je na svojstvu R-n spoj za propuštanje struje u samo jednom smjeru.

Glavna karakteristika poluvodičkih dioda je volt-amperske karakteristike. Za usporedbu, slika prikazuje tipične strujno-naponske karakteristike germanijevih i silicijskih dioda. Silicijumske diode imaju mnogo puta niže reverzne struje pri istom naponu od germanijevih dioda. Dozvoljeni reverzni napon silicijumskih dioda može doseći 1500 V,

dok se za germanij nalazi unutar 100 ... 400 V. Silicijumske diode mogu raditi na temperaturama od -60 ... + 150 ° S, a germanijeve - 60 ...- 85 ° S. To je zbog činjenice da se na temperaturama iznad 85 ° C vlastita provodljivost germanija naglo povećava, što dovodi do neprihvatljivog povećanja reverzne struje. U isto vrijeme, pad napona naprijed na silicijumskim diodama veći je od pada germanijevih dioda. To je zbog činjenice da je u germanijevim diodama moguće dobiti vrijednost otpora u pravcu naprijed koja je 1,5-2 puta manja od silicijeve diode, s istom strujom opterećenja. Stoga je snaga koja se rasipa unutar germanijeve diode za isti faktor manja. S tim u vezi, isplativije je koristiti germanijeve diode u niskonaponskim ispravljačima.

Glavni standardizirani parametri ispravljačkih dioda su:

Prosječna prednja struja/ PR.SR - prosječna vrijednost naponske struje za period.

Najveća dozvoljena prosječna prednja struja/ PR.SR. maks .

Prosječna ispravljena struja/ VP.SR - prosječna vrijednost ispravljene struje koja prolazi kroz diodu tokom tog perioda (uzimajući u obzir obrnutu struju).

Maksimalno dozvoljena prosječna ispravljena struja – Ja VP.SR. maks.

Stalni napon prema naprijedU I sl. - vrijednost konstantnog napona na diodi pri zadanoj konstantnoj naprijed struji.

Prosječni napon prema naprijedU PR.SR - prosječna vrijednost prednjeg napona tokom perioda pri datoj prosječnoj vrijednosti prednje struje.

Stalni reverzni naponU OBR - vrijednost konstantnog napona primijenjenog na diodu u suprotnom smjeru.

Maksimalno dozvoljeni direktni obrnuti napon -U OBR. maks

Maksimalno dozvoljeni impulsni obrnuti napon -U OBR . I. maks

Stalna reverzna struja/ OBR - vrijednost istosmjerne struje koja prolazi kroz diodu u suprotnom smjeru pri zadanom, obrnutom naponu.

Prosječno obrnutotrenutni/ OBR, SR - prosečna vrednost obrnute struje tokom perioda.

Pri razvoju ispravljačkih krugova, možda će biti potrebno dobiti ispravljenu struju koja premašuje maksimum dozvoljena vrijednost za jednu diodu. U ovom slučaju koristite paralelni spoj istog tipa dioda (slika 6.3, ali).

Da bi se izjednačile struje koje prolaze kroz diode, omski dodatni otpornici povezani su u seriju sa diodama R DOB je reda veličine nekoliko oma To omogućava umjetno izjednačavanje prednjih otpora dioda, koji se mogu značajno razlikovati za različite uzorke uređaja.

U visokonaponskim krugovima često se koristi serijski spoj dioda (slika 6.3, b). Pomoću ove veze napon se raspoređuje između svih dioda.

Da bi se osigurao pouzdan rad dioda, paralelno na svaku od njih treba priključiti otpornik (oko 100 kΩ) kako bi se izjednačili reverzni otpori. U tom će slučaju naponi na svim diodama biti jednaki.

Ispravljačka dioda je uređaj koji provodi struju samo u jednom smjeru. Njegov dizajn zasnovan je na jednom pn spoju i dva izlaza. Takva dioda mijenja izmjeničnu u jednosmjernu. Pored toga, široko se primjenjuju u električnim krugovima za umnožavanje napona, u krugovima u kojima ne postoje strogi zahtjevi za parametre signala u vremenu i frekvenciji.

• Princip rada
• Osnovni parametri uređaja
• Ispravljački krugovi
• Pulsni uređaji
• Uvezeni uređaji

Princip rada

Princip rada ovog uređaja zasnovan je na odlikuje se p-n tranzicija. U blizini spojeva dva poluprovodnika nalazi se sloj u kojem nema nosača naboja. Ovo je sloj za zaključavanje. Njegov otpor je sjajan.

Kada se na sloj primijeni određeni vanjski naizmjenični napon, njegova debljina postaje manja i nakon toga potpuno nestaje. Povećavanje struje u ovom slučaju naziva se direktnim. Ide od anode do katode. Ako vanjski izmjenični napon ima drugačiji polaritet, tada će blokirni sloj biti veći, otpor će se povećati.

Raznolikosti uređaja, njihova oznaka

Po dizajnu postoje dvije vrste uređaja: tačka i ravan. U industriji su najčešći silicij (oznaka - Si) i germanij (oznaka - Ge). Prvi imaju višu radnu temperaturu. Prednost potonjeg je nizak pad napona sa prednje struje.

Princip označavanja dioda je alfanumerički kod:

• Prvi element je oznaka materijala od kojeg je izrađena;
• Drugi definira potklasu;
• Treća označava radne mogućnosti;
• Četvrti je serijski broj razvoja;
• Peto - oznaka sortiranja po parametrima.

Strujno-naponska karakteristika (VAC) ispravljačke diode može se predstaviti grafički. Grafikon pokazuje da su I - V karakteristike uređaja nelinearne.

U početnom kvadrantu struje-napona karakteristike, njegova direktna grana odražava najveću provodljivost uređaja kada se na njega primijeni izravna razlika potencijala. Obrnuti krak (treći kvadrant) I - V karakteristike odražava situaciju slabe provodljivosti. To se događa kada se razlika potencijala poništi.

Stvarne strujno-naponske karakteristike ovise o temperaturi. S porastom temperature, direktna razlika potencijala se smanjuje.

Iz grafikona struje-napona karakteristike proizlazi da pri maloj provodljivosti struja ne prolazi kroz uređaj. Međutim, pri određenoj veličini obrnutog napona dolazi do sloma lavine.

CVC silicijskih uređaja razlikuje se od germanijevih. I - V karakteristike date su u funkciji različitih temperatura okoline. Obrnuta struja silicijskih uređaja je mnogo manja od struje germanijuma. Iz I - V karakteristika proizlazi da se povećava s porastom temperature.

Najvažnije svojstvo je oštra asimetrija I - V karakteristike. Prednja pristranost - velika provodljivost, obrnuta - niska. To je svojstvo koje se koristi u ispravljačima.

Kada se analiziraju karakteristike instrumenta, treba napomenuti: uzimaju se u obzir takve veličine kao koeficijent ispravljanja, otpor i kapacitet uređaja. To su diferencijalni parametri.

Odražava kvalitet ispravljača.

Kako bismo uštedjeli na računima za električnu energiju, naši čitatelji preporučuju "Kutiju za štednju električne energije". Mjesečne isplate bit će 30-50% manje nego što su bile prije korištenja ekonomije. Uklanja reaktivnu komponentu iz mreže, što rezultira smanjenjem opterećenja i, kao rezultat, trenutne potrošnje. Električni uređaji troše manje električne energije i smanjuju se troškovi plaćanja.

Može se izračunati: to će biti jednako omjeru prednje struje uređaja i reverzne. Ovaj izračun je prihvatljiv za idealan uređaj. Faktor ispravljanja može doseći nekoliko stotina hiljada. Što je veći, ispravljač bolje obavlja svoj posao.

Osnovni parametri uređaja

Koji parametri karakteriziraju uređaje? Glavni parametri ispravljačkih dioda:

• Najveća vrijednost prosječne prednje struje;
• Najveća dozvoljena vrijednost obrnutog napona;
• Maksimalno dozvoljena frekvencija razlike potencijala pri datoj prednjoj struji.

Na osnovu maksimalna vrijednost jednosmjerne struje, ispravljačke diode se dijele na:

• Uređaji male snage. Vrijednost struje imaju do 300 mA;
• Ispravljačke diode prosječne snage. Raspon jednosmerne struje od 300 mA do 10 A;
• Snaga (velika snaga). Vrijednost je veća od 10 A.

Postoje uređaji za napajanje, ovisno o obliku, materijalu, vrsti instalacije. Najčešći su:

• Uređaji srednje snage. Njih tehničke specifikacije omogućuju vam rad s naponom do 1,3 kilovolta;
• Snažni, velike snage, sposobni propuštati struje do 400 A. To su visokonaponski uređaji. Postoje različita kućišta za izvođenje energetskih dioda. Najčešći su tipovi igla i tableta.

Ispravljački krugovi

Preklopni krugovi napajanja su različiti. Da bi se ispravio mrežni napon, oni se dijele na jednofazne i višefazne, poluvalne i punovalne. Većina njih je jednofazna. Ispod je dizajn takvog poluvalnog ispravljača i dva grafa napona u vremenskom dijagramu.

Na ulaz se primjenjuje izmjenični napon U1 (slika A). Na desnoj strani grafikona prikazan je sinusoidom. Dioda je otvorena. Kroz opterećenje Rn teče struja. S negativnim poluciklom dioda je zatvorena. Stoga se na opterećenje primjenjuje samo pozitivna razlika potencijala. Na sl. odražava se njegova vremenska zavisnost. Ova potencijalna razlika vrijedi za jedan poluciklus. Otuda i dolazi naziv kruga.

Najjednostavniji punovalni krug sastoji se od dva poluvalna kruga. Za takav dizajn ispravljanja dovoljne su dvije diode i jedan otpornik.

Diode prolaze samo pozitivan AC talasni oblik. Nedostatak konstrukcije je taj što se u poluciklu promjenljiva razlika potencijala uklanja sa samo polovine sekundarnog namotaja transformatora.

Ako se umjesto dvije diode koriste četiri diode, učinkovitost će se povećati.

Ispravljači se široko koriste u raznim industrijama. Trofazni uređaj koristi se u automobilskim generatorima. A upotreba izumljenog alternatora doprinijela je smanjenju veličine ovog uređaja. Pored toga, povećala se njegova pouzdanost.

U visokonaponskim uređajima široko se koriste visokonaponski stupovi koji se sastoje od dioda. Oni su povezani u seriju.

Pulsni uređaji

Impulsnim uređajem naziva se uređaj u kojem je vrijeme prelaska iz jednog stanja u drugo kratko. Koriste se za rad u impulsnim krugovima. Takvi se uređaji malo razlikuju od analognih ispravljača kontejneri p-n tranzicije.

Za uređaje ove klase, pored gore navedenih parametara, treba pripisati i sljedeće:

• Maksimalni pulsni (reverzni) napon, struje;
• Period podešavanja napona unaprijed;
• Period oporavka reverznog otpora uređaja.

Schottky diode se široko koriste u impulsnim krugovima velikih brzina.

Uvezeni uređaji

Domaća industrija proizvodi dovoljan broj uređaja. Međutim, danas se najviše traže uvozne. Smatra se da su kvalitetniji.

Uvezeni uređaji se široko koriste u TV i radio krugovima. Koriste se i za zaštitu različitih uređaja u slučaju pogrešnog povezivanja (neispravan polaritet). Broj vrsta uvezenih dioda je raznolik. Još uvijek ne postoji punopravna alternativna zamjena za njih domaćim.