Stanovení maximálního zpětného napětí diod. Usměrňovací proud

bezplatná online knihovna „KnigaGo.ru“

Http://knigago.ru

I. VÝPOČET PARAMETRŮ SEMICONDUCTOR DIODES

Usměrňovací diody jsou navrženy tak, aby usměrňovaly nízkofrekvenční střídavý proud (obvykle menší než 50 kHz). Jako usměrňovače se používají planární diody, které díky velké kontaktní ploše umožňují velký usměrněný proud. Charakteristika proudového napětí diody vyjadřuje závislost proudu protékajícího diodou na hodnotě a polaritě na ni přiváděného napětí (obrázek 1.1). Větev umístěná v prvním kvadrantu odpovídá dopřednému (propustnému) směru proudu a nachází se ve třetím kvadrantu opačnému směru proudu.

Čím strmější a blíže ke svislé ose přímá větev a blíže k vodorovné vratné větvi, tím lepší jsou usměrňovací vlastnosti diody. Při dostatečně velkém zpětném napětí dochází k poruše diody, tj. zpětný proud prudce stoupá. Normální provoz diody jako prvku s jednostrannou vodivostí je možný pouze v režimech, kdy zpětné napětí nepřekročí průrazné napětí.

Proudy diod jsou závislé na teplotě (viz obrázek 1.1). Pokud diodou protéká konstantní proud, pak se změnou teploty se úbytek napětí na diodě změní přibližně o 2 mV / ° C. Se zvýšením teploty se reverzní proud zdvojnásobí u germania a 2,5krát u křemíkových diod na každých 10 ° C. Poruchové napětí klesá s rostoucí teplotou.

Vysokofrekvenční diody jsou univerzální zařízení: pro usměrňování proudů v širokém frekvenčním rozsahu (až několik stovek MHz), pro modulaci, detekci a další nelineární transformace. Bodové diody se používají hlavně jako vysokofrekvenční. Vysokofrekvenční diody mají stejné vlastnosti jako usměrňovače, ale rozsah jejich provozních frekvencí je mnohem širší.

Hlavní parametry:

Unp- konstantní dopředné napětí při daném konstantním dopředném proudu;

Uobr- konstantní zpětné napětí aplikované na diodu v opačném směru;

Ipp- přímý stejnosměrný proud protékající diodou v dopředném směru;

Iobr- konstantní zpětný proud protékající diodou v opačném směru při daném zpětném napětí;

Unp.obr- hodnota zpětného napětí způsobující poruchu diodového spojení;

Inp.cp- průměrný dopředný proud, průměrná hodnota dopředného proudu diody za období;

IVP sr- průměrný usměrňovací proud, průměrná hodnota usměrněného proudu protékajícího diodou za období (s přihlédnutím ke zpětnému proudu);

Iobr.cp- průměrný zpětný proud, průměrná hodnota zpětného proudu za období;

Rpr- dopředný ztrátový výkon, hodnota výkonu rozptýleného diodou, když protéká dopředný proud;

Pcr je průměrný výkon rozptýlený diodou, průměr za dobu výkonu rozptýleného diodou, když protéká dopředný a zpětný proud;

Rdif- diferenciální odpor diody, poměr malého přírůstku napětí diody k malému přírůstku proudu na něm pro daný režim

(1.1)

Rnp.d... - dopředný odpor diody pro stejnosměrný proud, hodnota odporu diody, získaná jako podíl dělení přímého dopředného napětí na diodě a odpovídajícího dopředného proudu

Robr.d- reverzní odpor diody; hodnota odporu diody získaná jako podíl dělení konstantního zpětného napětí na diodu a odpovídajícího konstantního zpětného proudu

(1.3)

Maximální přípustné parametry určují limity provozních podmínek, při kterých může dioda pracovat s danou pravděpodobností během stanovené životnosti. Patří sem: maximální přípustné DC zpětné napětí Uobr.max; maximální přípustný dopředný proud Ipr.max, maximální přípustný průměrný dopředný proud St st st.max, maximální přípustný průměrný usměrněný proud IV.e. av.max, maximální přípustný průměrný ztrátový výkon diody Rcr.max.

Uvedené parametry jsou uvedeny v referenční literatuře. Kromě toho mohou být stanoveny experimentálně a voltampérovými charakteristikami.

Diferenciální odpor najdeme jako kotangens úhlu sklonu tečny nakreslené k přímé větvi charakteristiky I - V v bodě Ipr= 12 mA ( Rdiff ~ ctg Θ ~)

(1.4)

Dopředný odpor diody se nachází jako poměr konstantního napětí na diodě Upr= 0,6 V na odpovídající stejnosměrný proud Ipr= 12mA na přímé větvi charakteristiky I - V.

(1.5)

Vidíme to Rdif < Rpr.d... Kromě toho si všimněte, že hodnoty těchto parametrů závisí na zadaném režimu. Například pro stejnou diodu na Ipp= 4mA

(1.6) , (1.7)

Vypočítat Robr.d pro diodu GD107 at Uobr= 20 V a porovnejte s vypočtenou hodnotou Rpr.d... Na reverzní větvi I - V charakteristiky GD107 (viz obr. 1.2) najdeme: Iobr= 75μA při Uobr= 20V. Proto,

(1.8)

Vidíme to Robr>>Rpr.d, který udává jednostrannou vodivost diody. Závěr o jednostranné vodivosti lze také vyvodit přímo z analýzy charakteristiky I - V: dopředný proud Ipp~ mA při Upr <1B, в то время как Iobp~ desítky μA při Uobr ~ desítky voltů, tj. dopředný proud překračuje zpětný proud stokrát nebo tisíckrát

(1.9)

Zenerovy diody a stabilizátory jsou určeny ke stabilizaci úrovně napětí při změně proudu protékajícího diodou. U zenerových diod je pracovní částí elektrický průřez charakteristikou proudového napětí v oblasti reverzních napětí (obr. 1.3).

V této sekci zůstává napětí na diodě prakticky konstantní s výraznou změnou proudu protékajícího diodou. Podobnou charakteristiku mají slitinové diody se základnou z materiálu s nízkým odporem (vysoce legovaný). V tomto případě vzniká úzký přechod p-n, který vytváří podmínky pro výskyt elektrického průrazu při relativně nízkých reverzních napětích (jednotky-desítky voltů). Totiž tato napětí jsou potřebná k napájení mnoha tranzistorových zařízení. V germaniových diodách se elektrický rozklad rychle mění na tepelný, proto se jako zenerovy diody používají křemíkové diody, které jsou odolnější vůči tepelnému rozpadu. U stabilizátorů slouží jako dělník přímý řez charakteristikou proudového napětí (obr. 1.4). Oboustranné (dvouanodové) zenerovy diody mají dva protipřipojené p-n přechody, z nichž každý je hlavní pro opačnou polaritu.

Hlavní parametry:

Ust- stabilizační napětí, napětí na zenerově diodě, když protéká jmenovitý proud;

StUst.nom- rozpětí nominální hodnoty stabilizačního napětí, odchylka napětí na Zenerově diodě od nominální hodnoty;

Rdif.st- rozdílový odpor zenerovy diody, poměr přírůstku stabilizačního napětí na zenerově diodě k malému přírůstku proudu, který ji způsobil v daném frekvenčním rozsahu;

α CT je teplotní koeficient stabilizačního napětí, poměr relativní změny stabilizačního napětí k absolutní změně teploty okolí při konstantním stabilizačním proudu.

Maximální povolené parametry. Patří sem: maximum Ist.max, minimum Ist.min stabilizační proudy, maximální přípustný dopředný proud Imax, maximální povolený ztrátový výkon Pmax.

Princip činnosti nejjednoduššího polovodičového regulátoru napětí (obr. 1.5) je založen na použití nelinearity charakteristik proudového napětí zenerových diod (viz obr. 1.3). Nejjednodušší polovodičový stabilizátor je dělič napětí sestávající z omezující odpor Rogr a křemíková Zenerova dioda VD. Zatížení Rn je připojeno k zenerově diodě,

V tomto případě je napětí na zátěži stejné jako napětí na zenerově diodě

U R N = U VD = U ST(1.10)

a vstupní napětí je sdíleno mezi Rogr a VD

U IN = U R OGR + U ST(1.11)

Proud skrz Rogr podle prvního Kirchhoffova zákona se rovná součtu zatěžovacích proudů a zenerovy diody

I R OGR = I ST + I N (1.12)

Množství Rogr je vybrán tak, aby proud zenerovou diodou byl roven nominálnímu, tj. odpovídal středu pracovního prostoru.

I ST.NOM = (I ST.MIN + I ST.MAX) / 2 (1.13)

Dobrý den, milí čtenáři stránek sesaga.ru. V první části článku jsme zjistili, co je to polovodič a jak v něm vzniká proud. Dnes budeme pokračovat v započatém tématu a povíme si o principu činnosti polovodičových diod.

Dioda je polovodičové zařízení s jedním pn přechodem, které má dva vývody (anoda a katoda) a je určeno k usměrňování, detekci, stabilizaci, modulaci, omezování a převádění elektrických signálů.

Podle funkčního účelu jsou diody rozděleny na usměrňovače, univerzální, pulzní, mikrovlnné diody, zenerovy diody, varikapy, spínací, tunelové diody atd.

Teoreticky víme, že dioda prochází proudem v jednom směru, a ne v druhém. Ale jak a jak to dělá, to málokdo ví a chápe.

Dioda může být schematicky znázorněna jako krystal sestávající ze dvou polovodičů (oblastí). Jedna oblast krystalu má vodivost typu p, zatímco druhá má vodivost typu n.

Na obrázku jsou otvory převládající v oblasti typu p obvykle znázorněny červenými kruhy a elektrony převládající v oblasti typu n jsou zobrazeny modře. Tyto dvě oblasti jsou anodové a katodové elektrody diody:

Anoda je kladná elektroda diody, ve které jsou otvory hlavními nosiči náboje.

Katoda je záporná elektroda diody, ve které jsou elektrony hlavními nosiči náboje.

Na vnější povrchy regionů jsou naneseny kontaktní kovové vrstvy, ke kterým jsou připájeny drátové vývody diodových elektrod. Takové zařízení může být pouze v jednom ze dvou stavů:

1. Otevřeno - když dobře vede proud; 2. Zavřeno - když nevede dobře proud.

Přímé připojení diody. Stejnosměrný proud.

Pokud je k elektrodám diody připojen zdroj konstantního napětí: ke svorce anody „plus“ a k výstupu katody „mínus“, pak bude dioda v otevřeném stavu a protéká jím proud, jejichž hodnota bude záviset na použitém napětí a vlastnostech diody.

S touto polaritou spojení budou elektrony z oblasti typu n spěchat směrem k otvorům v oblasti typu p a otvory z oblasti typu p se budou pohybovat směrem k elektronům v oblasti typu n. Na rozhraní mezi oblastmi, nazývaným spojení elektronů nebo p-n, se setkají, kde dochází k jejich vzájemné absorpci nebo rekombinaci.

Například. Hlavní nosiče náboje v oblasti typu n, elektrony, překonávající spojení p-n, vstupují do oblasti otvorů typu p, ve které se stávají menšinovými. Jakmile se elektrony stanou menšinovými, budou absorbovány většinovými nosiči v oblasti děr - děr. Stejným způsobem se otvory, spadající do elektronické oblasti typu n, stanou v této oblasti menšinovými nosiči a budou také absorbovány většinovými nosiči - elektrony.

Diodový kontakt připojený k zápornému pólu zdroje konstantního napětí vydá oblasti typu n téměř neomezený počet elektronů, čímž doplní pokles elektronů v této oblasti. A kontakt připojený k kladnému pólu zdroje napětí je schopen přijmout stejný počet elektronů z oblasti typu p, díky čemuž se obnoví koncentrace otvorů v oblasti typu p. Vodivost přechodu p-n se tedy zvýší a odpor vůči proudu bude malý, což znamená, že diodou protéká proud, který se nazývá dopředný proud diody Ipr.

Reverzní zapnutí diody. Zpětný proud.

Změňme polaritu zdroje konstantního napětí - dioda bude v zavřeném stavu.

V tomto případě se elektrony v oblasti typu n budou pohybovat směrem k kladnému pólu zdroje energie, budou se vzdalovat od spojení pn a otvory v oblasti typu p se budou také pohybovat od spojení pn, budou se pohybovat k záporným pól zdroje energie. V důsledku toho se hranice regionů jakoby rozšíří, což vytvoří zónu ochuzenou v otvorech a elektronech, což poskytne proudu vysokou odolnost.

Jelikož jsou ale v každé z diodových oblastí přítomny menšinové nosiče náboje, stále dochází k malé výměně elektronů a otvorů mezi oblastmi. Diodou tedy protéká proud, který je mnohonásobně menší než proud vpřed a tento proud se nazývá zpětný proud diody (Iobr). Zpravidla je v praxi opačný proud přechodu p-n opomíjen a z toho se usuzuje, že přechod p-n má pouze jednostrannou vodivost.

Napětí diody vpřed a vzad.

Napětí, při kterém se dioda otevře a protéká jím stejnosměrný proud, se nazývá přímé (Upr) a napětí s opačnou polaritou, při kterém se dioda zavře a protéká jím zpětný proud, se nazývá zpětná (Urev).

Při dopředném napětí (Upr) odpor diody nepřesáhne několik desítek ohmů, ale při zpětném napětí (Urev) odpor vzroste na několik desítek, stovek a dokonce tisíců kiloohmů. To není obtížné ověřit, pokud změříte zpětný odpor diody ohmmetrem.

Odpor p-n přechodu diody není konstantní a závisí na dopředném napětí (Upr), které je na diodu přivedeno. Čím větší je toto napětí, tím menší odpor má přechod p-n, tím větší protéká diodou dopředný proud Ipr. V uzavřeném stavu téměř celé napětí klesá přes diodu, proto je zpětný proud procházející skrz ni malý a odpor p-n přechodu je velký.

Například. Pokud zapnete diodu v obvodu střídavého proudu, otevře se s kladnými polovičními periodami na anodě, volně procházejícím dopředným proudem (Ipr) a zavře se zápornými polovičními periodami na anodě, téměř bez procházení proudu v anodě opačný směr - zpětný proud (Irev). Tyto vlastnosti diod se používají k převodu střídavého proudu na stejnosměrný proud a těmto diodám se říká usměrňovací diody.

Charakteristika proudového napětí polovodičové diody.

Závislost proudu procházejícího přechodem p-n na velikosti a polaritě na něj přiváděného napětí je znázorněna jako křivka nazývaná charakteristika proudového napětí diody.

Níže uvedený graf ukazuje takovou křivku. Svislá osa v horní části ukazuje hodnoty dopředného proudu (Irev) a ve spodní části - zpětný proud (Irev). Horizontální osa na pravé straně ukazuje hodnoty dopředného napětí Upr , a v levé části - zpětné napětí (Urev).

Charakteristika proudového napětí se skládá jakoby ze dvou větví: přední větev v pravé horní části odpovídá dopřednému (propustnému) proudu diodou a zpětná větev v dolní levé části odpovídá zpětný (uzavřený) proud přes diodu.

Přední větev jde strmě nahoru, tlačí proti svislé ose a charakterizuje rychlý růst dopředného proudu diodou se zvýšením dopředného napětí; reverzní větev probíhá téměř rovnoběžně s vodorovnou osou a charakterizuje pomalý růst zpětný proud. Čím strmější je přední větev ke svislé ose a čím blíže k vodorovné vratné větvi, tím lepší jsou usměrňovací vlastnosti diody. Přítomnost malého zpětného proudu je nevýhodou diod. Z charakteristické křivky proud-napětí je vidět, že dopředný proud diody (Ipr) je stokrát vyšší než zpětný proud (Irev).

Se zvýšením dopředného napětí přes p-n přechod proud nejprve pomalu roste a poté začíná část rychlého nárůstu proudu. To je způsobeno skutečností, že se germania dioda otevírá a začíná vést proud při dopředném napětí 0,1 - 0,2 V a křemíková dioda při 0,5 - 0,6 V.

Například. Při dopředném napětí Upr = 0,5V je dopředný proud Ipr 50mA (bod "a" na grafu) a již při napětí Upr = 1V se proud zvyšuje na 150mA (bod "b" na grafu).

Ale takové zvýšení proudu vede k zahřívání polovodičové molekuly. A pokud je množství uvolněného tepla větší, než kolik je z krystalu odstraněno přirozeně, nebo pomocí speciálních chladicích zařízení (radiátorů), pak mohou v molekule vodiče nastat nevratné změny až do destrukce krystalové mřížky. Proto je dopředný proud přechodu p-n omezen na úroveň, která vylučuje přehřátí polovodičové struktury. K tomu se používá omezovací odpor zapojený do série s diodou.

U polovodičových diod nepřekročí dopředné napětí Upr při všech provozních proudech: u germania - 1V; u křemíku - 1,5V.

S nárůstem zpětného napětí (Urev) aplikovaného na p-n křižovatce se proud zvyšuje nevýznamně, což dokazuje reverzní větev charakteristiky proudového napětí. Vezměme diodu s parametry: Urev max = 100V, Iobr max = 0,5 mA, kde:

Urev max - maximální konstantní zpětné napětí, V; Irev max - maximální zpětný proud, μA.

S postupným zvyšováním zpětného napětí na hodnotu 100V můžete vidět, jak bezvýznamně se zvyšuje zpětný proud (bod „b“ na grafu). Ale s dalším zvýšením napětí, nad maximum, pro které je navržen přechod pn diody, dojde k prudkému zvýšení zpětného proudu (přerušovaná čára), polovodičový krystal se zahřeje a v důsledku toho dojde k rozpadu dochází ke spojení pn.

Členění p-n křižovatky.

Rozdělení p-n přechodu je jev prudkého nárůstu zpětného proudu, když zpětné napětí dosáhne určité kritické hodnoty. Rozlišujte mezi elektrickým a tepelným rozkladem pn přechodu. Na druhé straně je elektrická porucha rozdělena na tunelové a lavinové poruchy.

Elektrická porucha.

K elektrickému zhroucení dochází v důsledku vystavení silnému elektrickému poli v pn křižovatce. Takové členění je reverzibilní, to znamená, že nepoškodí křižovatku, a když klesne zpětné napětí, jsou vlastnosti diody zachovány. Například. V tomto režimu fungují zenerovy diody - diody určené ke stabilizaci napětí.

Členění tunelu.

K rozpadu tunelu dochází v důsledku jevu tunelového efektu, který se projevuje tím, že při silném elektrickém poli působícím v pn přechodu malé tloušťky některé elektrony pronikají (prosakují) přechodem z oblasti typu p do oblasti typu n beze změny jejich energie ... Tenké p-n přechody jsou možné pouze při vysoké koncentraci nečistot v polovodičové molekule.

V závislosti na výkonu a účelu diody se tloušťka přechodu mezi elektronovou dírou může pohybovat od 100 nm (nanometry) do 1 mikronu (mikrometr).

Rozbití tunelu je charakterizováno prudkým nárůstem zpětného proudu při nevýznamném zpětném napětí - obvykle několik voltů. Tunelové diody fungují na základě tohoto efektu.

Tunelové diody se díky svým vlastnostem používají v zesilovačích, generátorech sinusových relaxačních oscilací a spínacích zařízeních na frekvencích až stovek a tisíc megahertzů.

Lavinová porucha.

Lavinový rozklad spočívá v tom, že pod působením silného elektrického pole se menšinové nosiče náboje působením tepla v pn přechodu zrychlí natolik, že mohou z atomu vyrazit jeden z jeho valenčních elektronů a přenést ho na pásmo vedení, čímž se vytvoří pár elektron-díra. Výsledné nosiče náboje se také začnou zrychlovat a srážet s jinými atomy, čímž vytvoří další páry elektron-díra. Proces nabývá lavinového charakteru, což vede k prudkému nárůstu zpětného proudu při prakticky nezměněném napětí.

Diody, které využívají efektu lavinového rozpadu, se používají ve výkonných usměrňovacích jednotkách používaných v hutním a chemickém průmyslu, železniční dopravě a dalších elektrických výrobcích, u nichž může dojít k vyššímu zpětnému napětí, než je přípustné napětí.

Tepelné zhroucení.

K tepelnému zhroucení dochází v důsledku přehřátí přechodu p-n v okamžiku, kdy jím protéká velký proud a při nedostatečném odvodu tepla, což nezajišťuje stabilitu tepelného režimu křižovatky.

Se zvýšením zpětného napětí (Urev) aplikovaného na přechod p-n se ztrácí rozptýlený výkon na křižovatce. To vede ke zvýšení teploty přechodu a přilehlých oblastí polovodiče, vibrace atomů krystalu se zvětšují a vazba valenčních elektronů s nimi oslabuje. Vyvstává pravděpodobnost přechodu elektronů do vodivého pásma a vzniku dalších párů elektron-díra. Za špatných podmínek přenosu tepla z p-n přechodu dochází k lavinovitému zvýšení teploty, což vede ke zničení křižovatky.

Dokončeme to a v další části se budeme zabývat strukturou a činností usměrňovacích diod, diodového můstku.

Zdroj:

1. Borisov VG - Mladý radioamatér. 1985 2. Goryunov N.N. Nosov Yu.R. - Polovodičové diody. Parametry, metody měření. 1968

sesaga.ru

Základní parametry diod, dopředný proud diody, zpětné napětí diody

Hlavními parametry diod jsou dopředný proud diody (Ipr) a maximální zpětné napětí diody (Urev). Právě oni potřebujete vědět, jestli je úkolem vyvinout nový usměrňovač pro napájení.

Diodový dopředný proud

Dopředný proud diody lze snadno vypočítat, pokud je znám celkový proud, který bude čerpat nové zatížení napájecího zdroje. Poté, abyste zajistili spolehlivost, musíte tuto hodnotu mírně zvýšit a získáte proud, pro který musíte vybrat diodu pro usměrňovač. Napájecí zdroj například musí vydržet 800 mA. Proto volíme diodu, ve které je dopředný proud diody 1A.

Diodové reverzní napětí

Maximální zpětné napětí diody je parametr, který závisí nejen na hodnotě střídavého napětí na vstupu, ale také na typu usměrňovače. Chcete -li toto tvrzení vysvětlit, zvažte následující obrázky. Ukazují všechny hlavní obvody usměrňovačů.

Rýže. 1

Jak jsme již řekli dříve, napětí na výstupu usměrňovače (přes kondenzátor) se rovná účinnému napětí sekundárního vinutí transformátoru vynásobenému √2. V polovičním usměrňovači (obr. 1), když má napětí na anodě diody kladný potenciál vzhledem k zemi, se filtrační kondenzátor nabije na napětí, které překročí efektivní napětí na vstupu usměrňovače o 1,4krát. Během dalšího půlcyklu je napětí na anodě diody záporné vzhledem k zemi a dosahuje hodnoty amplitudy a na katodě je kladné vzhledem k zemi a má stejnou hodnotu. Během tohoto půlcyklu je na diodu přivedeno zpětné napětí, které je získáno díky sériovému zapojení vinutí transformátoru a nabitého filtračního kondenzátoru. Tito. zpětné napětí diody nesmí být menší než dvojnásobné amplitudové napětí sekundárního transformátoru nebo 2,8krát vyšší než jeho efektivní hodnota. Při výpočtu takových usměrňovačů je nutné zvolit diody s maximálním zpětným napětím 3krát vyšším, než je efektivní hodnota střídavého napětí.

Rýže. 2

Obrázek 2 ukazuje plnovlnný usměrňovač s výstupem středového bodu. V něm, stejně jako v předchozím, musí být vybrány diody s reverzním napětím 3krát vyšším, než je efektivní hodnota vstupu.

Rýže. 3

Jiná situace je v případě plnovlnného usměrňovacího můstku. Jak můžete vidět na obr. 3, v každém z půlcyklů je na dvě nevodivé, sériově zapojené diody přivedeno dvojnásobné napětí.

katod-anod.ru

Princip činnosti a účel diod

Dioda je typ zařízení na bázi polovodičů. Má jeden p-n přechod, stejně jako anodové a katodové svorky. Ve většině případů je určen pro modulaci, rektifikaci, převod a další akce s příchozími elektrickými signály.

Princip činnosti:

Na katodu působí elektrický proud, ohřívač začne zářit a elektroda vydává elektrony.
Mezi oběma elektrodami je generováno elektrické pole.
Pokud má anoda kladný potenciál, začne k sobě přitahovat elektrony a výsledné pole je katalyzátorem tohoto procesu. V tomto případě dochází ke vzniku emisního proudu.
Mezi elektrodami se vytváří negativní prostorový náboj, který může interferovat s pohybem elektronů. K tomu dochází, pokud je potenciál anody příliš slabý. V tomto případě části elektronů nemohou překonat účinek negativního náboje a začnou se pohybovat v opačném směru, opět se vracejí na katodu.
Všechny elektrony, které dosáhly anody a nevrátily se na katodu, určují parametry katodového proudu. Tento indikátor proto přímo závisí na potenciálu kladné anody.
Tok všech elektronů, které by se mohly dostat na anodu, se nazývá anodový proud, jehož indikátory v diodě vždy odpovídají parametrům katodového proudu. Někdy mohou být oba indikátory nulové, k tomu dochází v situacích, kdy má anoda záporný náboj. V tomto případě pole generované mezi elektrodami částice nezrychluje, ale naopak je zpomaluje a vrací zpět na katodu. Dioda v tomto případě zůstává v uzavřeném stavu, což vede k otevření obvodu.

přístroj

Níže je uveden podrobný popis diodového zařízení, studium těchto informací je nezbytné pro další pochopení principů fungování těchto prvků:

Tělo je vakuový válec, který může být vyroben ze skla, kovu nebo odolných keramických materiálů.
Uvnitř balónu jsou 2 elektrody. První je vyhřívaná katoda, která je navržena tak, aby zajišťovala proces emise elektronů. Katoda, která je konstrukčně nejjednodušší, je vlákno s malým průměrem, které se během provozu zahřívá, ale dnes jsou běžnější nepřímo vyhřívané elektrody. Jsou to válce vyrobené z kovu a mají speciální aktivní vrstvu schopnou emitovat elektrony.
Uvnitř nepřímo vyhřívané katody je specifický prvek - drát, který se zahřívá pod vlivem elektrického proudu, nazývá se ohřívač.
Druhá elektroda je anoda a je potřebná k příjmu elektronů, které byly uvolněny katodou. K tomu musí mít kladný potenciál vzhledem k druhé elektrodě. Ve většině případů je anoda také válcová.
Obě elektrody vakuových zařízení jsou zcela identické s emitorem a základnou polovodičového typu prvků.
K výrobě diodového krystalu se nejčastěji používá křemík nebo germánium. Jedna z jeho částí je u typu p elektricky vodivá a má nedostatek elektronů, který vzniká umělou metodou. Opačná strana krystalu má také vodivost typu n a má nadbytek elektronů. Mezi těmito dvěma oblastmi existuje hranice, která se nazývá p-n křižovatka.

Takové vlastnosti vnitřního zařízení dodávají diodám jejich hlavní vlastnost - schopnost vést elektrický proud pouze v jednom směru.

Jmenování

Níže jsou uvedeny hlavní oblasti použití diod, na jejichž příkladu je jejich hlavní účel jasný:

Diodové můstky jsou 4, 6 nebo 12 diod vzájemně propojených, jejich počet závisí na typu obvodu, který může být jednofázový, třífázový poloviční můstek nebo třífázový plný můstek. Vykonávají funkce usměrňovačů, tato možnost se nejčastěji používá v automobilových generátorech, protože zavedení takových mostů a použití sestav kartáčů a kolektorů společně s nimi umožnilo výrazně zmenšit velikost tohoto zařízení a zvýšit jeho stupeň spolehlivosti. Pokud je připojení provedeno v sérii a v jednom směru, pak se tím zvyšují indikátory minimálního napětí, které budou nutné k odemčení celého diodového můstku.
Diodové detektory se získávají kombinací těchto zařízení s kondenzátory. To je nezbytné, aby bylo možné izolovat nízkofrekvenční modulaci od různých modulovaných signálů, včetně amplitudově modulovaného typu rádiového signálu. Takové detektory jsou součástí designu mnoha domácích spotřebitelů, jako jsou televize nebo rádia.
Zajištění ochrany spotřebitelů před nesprávnou polaritou při zapínání vstupů obvodu před vznikajícím přetížením nebo přepínáním před poruchou elektromotorickou silou vznikající při vlastní indukci, ke které dochází při odpojení indukční zátěže. Aby byla zajištěna bezpečnost obvodů před vznikajícím přetížením, je použit řetěz sestávající z několika diod, které jsou připojeny k napájecím sběrnicím v opačném směru. V tomto případě musí být vstup, kterému je ochrana poskytnuta, připojen ke středu tohoto řetězce. Během normálního provozu obvodu jsou všechny diody v uzavřeném stavu, ale pokud zjistí, že vstupní potenciál překročil povolené mezní hodnoty napětí, aktivuje se jeden z ochranných prvků. V důsledku toho je tento přípustný potenciál omezen v rámci přípustného napájecího napětí kromě přímého poklesu napětí na ochranném zařízení.
Diodové spínače se používají k přepínání vysokofrekvenčních signálů. Řízení takového systému se provádí pomocí stejnosměrného elektrického proudu, vysokofrekvenčního oddělení a napájení řídicího signálu, ke kterému dochází díky induktorům a kondenzátorům.
Vytvoření jódové jiskrové ochrany. Používají se bariéry s bočníkovými diodami, které zajišťují bezpečnost omezením napětí v příslušném elektrickém obvodu. Spolu s nimi se používají odpory omezující proud, které jsou nutné k omezení indikátorů elektrického proudu procházejícího sítí a zvýšení stupně ochrany.

Použití diod v elektronice je dnes velmi široké, protože ve skutečnosti žádný moderní typ elektronického vybavení není úplný bez těchto prvků.

Přímé přepínání diod

Přechod pn diody může být ovlivněn napětím dodávaným z externích zdrojů. Indikátory, jako je velikost a polarita, ovlivní jeho chování a elektrický proud, který jím prochází.

Níže je podrobně zvažována možnost, ve které je plus připojeno k oblasti typu p a záporný pól k oblasti typu n. V tomto případě bude existovat přímé připojení:

Pod vlivem napětí z externího zdroje se v p-n-křižovatce vytvoří elektrické pole, přičemž jeho směr bude opačný vůči vnitřnímu difúznímu poli.
Polní napětí se výrazně sníží, což způsobí prudké zúžení bariérové vrstvy.
Pod vlivem těchto procesů získá značný počet elektronů schopnost volně se pohybovat z oblasti p do oblasti n, stejně jako v opačném směru.
Indexy driftového proudu během tohoto procesu zůstávají stejné, protože přímo závisí pouze na počtu menšinově nabitých nosičů umístěných v oblasti pn křižovatky.
Elektrony mají zvýšenou úroveň difúze, což vede k injekci menšinových nosičů. Jinými slovy, v n-oblasti dojde k nárůstu počtu děr a v p-oblasti bude zaznamenána zvýšená koncentrace elektronů.
Nedostatek rovnováhy a zvýšený počet menšinových nosičů je nutí jít hluboko do polovodiče a mísit se s jeho strukturou, což nakonec vede ke zničení jeho vlastností elektroneutrality.
Polovodič je současně schopen obnovit svůj neutrální stav, což je způsobeno příjmem nábojů z připojeného externího zdroje, což přispívá ke vzniku stejnosměrného proudu ve vnějším elektrickém obvodu.

Reverzní zapnutí diody

Nyní bude zvažován jiný způsob zapnutí, během kterého se změní polarita externího zdroje, ze kterého je napětí přenášeno:

Hlavní rozdíl od přímého připojení je v tom, že generované elektrické pole bude mít směr, který se zcela shoduje se směrem vnitřního difúzního pole. V souladu s tím se blokující vrstva již nebude zužovat, ale naopak rozšiřovat.
Pole umístěné v pn křižovatce bude mít zrychlující účinek na řadu menšinových nosičů náboje, z tohoto důvodu zůstanou indikátory driftového proudu nezměněny. Určí parametry výsledného proudu, který prochází pn křižovatkou.
Jak stoupá zpětné napětí, elektrický proud procházející křižovatkou bude mít tendenci dosáhnout svého maximálního výkonu. Má zvláštní název - saturační proud.
V souladu s exponenciálním zákonem se s postupným zvyšováním teploty zvýší také saturační proud.

Napětí vpřed a vzad

Napětí, které ovlivňuje diodu, je rozděleno podle dvou kritérií:

Dopředné napětí je napětí, při kterém se dioda otevře a začne jím procházet dopředný proud, zatímco indikátory odporu zařízení jsou extrémně nízké.
Reverzní napětí je takové, které má obrácenou polaritu a zajišťuje, že se dioda vypne a protéká jím zpětný proud. Současně začínají indikátory odporu zařízení prudce a výrazně růst.

Odpor p-n-křižovatky je neustále se měnící indikátor, v první řadě je ovlivněn dopředným napětím aplikovaným přímo na diodu. Pokud se napětí zvýší, indikátory odporu křižovatky se proporcionálně sníží.

To vede ke zvýšení parametrů dopředného proudu procházejícího diodou. Když je toto zařízení zavřeno, pak na něj působí prakticky veškeré napětí, z tohoto důvodu jsou indikátory zpětného proudu procházející diodou nevýznamné a odpor přechodu současně dosahuje špičkových parametrů.

Diodový provoz a jeho charakteristika proudového napětí

Charakteristika proudového napětí těchto zařízení je chápána jako zakřivená čára, která ukazuje závislost elektrického proudu protékajícího p-n přechodem na objemu a polaritě napětí, které na něj působí.

Takový rozvrh lze popsat následovně:

Svislá osa: horní oblast odpovídá hodnotám dopředného proudu, spodní oblast odpovídá parametrům zpětného proudu.
Horizontální osa: oblast vpravo je pro hodnoty dopředného napětí; levá oblast pro parametry reverzního napětí.
Přední větev charakteristiky proudového napětí odráží elektrický proud procházející diodou. Je nasměrován nahoru a probíhá v těsné blízkosti svislé osy, protože odráží nárůst dopředného elektrického proudu, ke kterému dochází, když se zvyšuje odpovídající napětí.
Druhá (reverzní) větev odpovídá a zobrazuje stav uzavřeného elektrického proudu, který také protéká zařízením. Jeho poloha je taková, že probíhá prakticky rovnoběžně s vodorovnou osou. Čím strměji se tato větev blíží vertikále, tím vyšší jsou usměrňovací schopnosti konkrétní diody.
Podle grafu lze pozorovat, že po zvýšení dopředného napětí protékajícího p-n-křižovatkou dochází k pomalému nárůstu indikátorů elektrického proudu. Křivka se však postupně dostává do oblasti, ve které je skok patrný, načež dochází k zrychlenému nárůstu jejích indikátorů. To je způsobeno otevřením diody a vedením proudu s dopředným napětím. U zařízení vyrobených z germania se to děje při napětí 0,1 V až 0,2 V (maximální hodnota 1 V) a u křemíkových článků je požadována vyšší hodnota od 0,5 V do 0,6 V (maximální hodnota 1,5 V).
Uvedené zvýšení hodnot proudu může vést k přehřátí polovodičových molekul. Pokud je odběr tepla, ke kterému dochází v důsledku přírodních procesů a práce radiátorů, menší než úroveň jeho uvolňování, pak může být struktura molekul zničena a tento proces již bude nevratný. Z tohoto důvodu je nutné omezit parametry dopředného proudu, aby se zabránilo přehřívání polovodičového materiálu. Za tímto účelem jsou do obvodu přidány speciální odpory, které jsou zapojeny do série s diodami.
Při zkoumání reverzní větve můžete vidět, že pokud se začne zvyšovat zpětné napětí, které je aplikováno na křižovatku p-n, pak je zvýšení aktuálních parametrů prakticky nepostřehnutelné. V případech, kdy napětí dosáhne parametrů překračujících přípustné limity, však může dojít k náhlému přeskočení reverzního proudu, který přehřeje polovodič a přispěje k následnému rozpadu pn přechodu.

Základní poruchy diody

Někdy zařízení tohoto typu selhávají, může to být způsobeno přirozeným znehodnocením a stárnutím těchto prvků nebo z jiných důvodů.

Celkem existují 3 hlavní typy běžných poruch:

Rozbití křižovatky vede k tomu, že dioda se místo polovodičového zařízení stává ve své podstatě nejběžnějším vodičem. V tomto stavu ztrácí své základní vlastnosti a začíná procházet elektrickým proudem naprosto libovolným směrem. Takové zhroucení lze snadno detekovat pomocí standardního multimetru, který začne pípat a vykazovat nízkou úroveň odporu v diodě.
V případě přerušení nastává opačný proces - zařízení obecně přestane přenášet elektrický proud v libovolném směru, to znamená, že se v podstatě stane izolátorem. Pro přesnost určení přerušení je nutné použít testery s vysoce kvalitními a provozuschopnými sondami, jinak mohou někdy nesprávně diagnostikovat tuto poruchu. U legovaných polovodičových odrůd je takové členění extrémně vzácné.
Únik, během kterého je porušena těsnost těla zařízení, v důsledku čehož nemůže správně fungovat.

Rozdělení pn křižovatky

K takovým poruchám dochází v situacích, kdy indikátory zpětného elektrického proudu začínají náhle a prudce stoupat, je to způsobeno skutečností, že napětí odpovídajícího typu dosahuje nepřijatelně vysokých hodnot.

Obvykle existuje několik typů:

Tepelné poruchy, které jsou způsobeny prudkým nárůstem teploty a následným přehřátím.
Elektrické poruchy vznikající pod vlivem proudu na křižovatku.

Graf charakteristiky proudového napětí vám umožňuje vizuálně studovat tyto procesy a rozdíl mezi nimi.

Elektrická porucha

Následky způsobené elektrickými poruchami nejsou nevratné, protože nezpůsobují zničení samotného krystalu. Proto s postupným snižováním napětí je možné obnovit celé vlastnosti a provozní parametry diody.

Členění tohoto typu je zároveň rozděleno do dvou typů:

K poruchám tunelů dochází při průchodu vysokého napětí úzkými spoji, což umožňuje jednotlivým elektronům proklouznout skrz něj. Obvykle k nim dochází, pokud polovodičové molekuly obsahují velké množství různých nečistot. Během takového rozpadu začne zpětný proud prudce a rychle stoupat a odpovídající napětí je na nízké úrovni.
Lavinové poruchy jsou možné díky působení silných polí schopných urychlit nosiče náboje na mezní úroveň, díky čemuž vyrazí z atomů řadu valenčních elektronů, které pak vyletí ven do vodivé oblasti. Tento jev je podobný lavinovému charakteru, díky kterému dostal tento typ poruchy takové jméno.

Tepelné zhroucení

Výskyt takového rozpadu může nastat ze dvou hlavních důvodů: nedostatečného odvodu tepla a přehřátí p-n-křižovatky, ke kterému dochází v důsledku toku elektrického proudu skrz něj s příliš vysokými rychlostmi.

Zvýšení teplotního režimu na křižovatce a přilehlých oblastech má následující důsledky:

Růst vibrací atomů, které tvoří krystal.
Zásah elektronů do vodivé zóny.
Prudký nárůst teploty.
Destrukce a deformace krystalové struktury.
Úplné selhání a porucha celé rádiové komponenty.

slarkenergy.ru

Usměrňovací dioda | Informace o voltech

Obrázek 1. Charakteristika proudového napětí usměrňovací diody.

Voltampérová charakteristika usměrňovací diody

Na obrázku je v prvním kvadrantu přední větev, ve třetím - reverzní větev charakteristiky diody. Přední větev charakteristiky je odstraněna působením dopředného napětí, resp. Reverzního zpětného napětí na diodě. Dopředné napětí na diodě je napětí, při kterém se na katodě vytvoří ve vztahu k anodě vyšší elektrický potenciál, a když mluvíme jazykem znaků - na katodě minus ( -), na anodě plus (+), jako znázorněno na obrázku 2.

Obrázek 2. Schéma studia charakteristiky I - V diody s přímým spojením.

Obrázek 1 ukazuje následující konvence:

Iр je provozní proud diody;

Uд - pokles napětí na diodě;

Uо - reverzní napětí diody;

Upr - průrazné napětí;

Iу - svodový proud nebo reverzní proud diody.

Pojmy a označení charakteristik

Provozní proud diody (Iр) je stejnosměrný elektrický proud, který prochází diodou po dlouhou dobu, při které zařízení nepodléhá nevratnému tepelnému zničení a jeho charakteristiky nepodléhají významným kvalitativním změnám. V adresářích může být indikován jako přímý maximální proud. Pokles napětí na diodě (Uд) je napětí na svorkách diody, ke kterému dochází, když jím prochází přímý provozní proud. V referenčních knihách může být označeno jako dopředné napětí přes diodu.

Dopředný proud teče, když je dioda zapnuta přímo.

Reverzní napětí diody (U®) - přípustné reverzní napětí na diodě, aplikované na ni po dlouhou dobu, při kterém nedochází k nevratnému zničení jejího spojení p -n. Může být v referenční literatuře označováno jako maximální reverzní napětí.

Průrazné napětí (Upr) je zpětné napětí napříč diodou, při kterém dochází k nevratnému elektrickému rozpadu p-n přechodu a v důsledku toho zařízení selže.

Reverzní proud diody, nebo svodový proud (Iу) - zpětný proud, který po dlouhou dobu nezpůsobuje nevratné zničení (rozpad) pn přechodu diody.

Při výběru usměrňovacích diod se obvykle řídí výše uvedenými charakteristikami.

Provoz diod

Jemnosti přechodu p-n, téma pro samostatný článek. Zjednodušme úkol a uvažujme provoz diody z pozice jednostranného vedení. Dioda tedy funguje jako vodič, když je vpřed, a jako dielektrikum (izolátor), když je znovu zapnuta. Zvažte dva obvody na obrázku 3.

Obrázek 3. Reverzní (a) a přímé (b) zapnutí diody.

Obrázek ukazuje dvě verze stejného obvodu. Na obrázku 3 (a) poskytují polohy spínačů S1 a S2 elektrický kontakt anody diody s mínusem napájení a katody skrz lampu HL1 s plusem. Jak jsme již určili, jedná se o zpětné zapnutí diody. V tomto režimu se dioda bude chovat jako elektricky izolační prvek, elektrický obvod bude prakticky otevřený, lampa nehoří.

Při změně polohy kontaktů S1 a S2, obrázek 3 (b), je k dispozici elektrický kontakt anody diody VD1 s plusem napájení a katoda přes žárovku - s mínusem. V tomto případě je podmínka přímého zapnutí diody splněna, „otevře“ se a protéká jím zátěžový proud (lampa), jako vodičem.

Pokud jste právě začali studovat elektroniku, můžete být trochu zmateni složitostí přepínačů na obrázku 3. Nakreslete analogii podle výše uvedeného popisu a spoléhejte se na zjednodušené diagramy na obrázku 4. Toto cvičení vám umožní porozumět a trochu se zorientovat v principu konstrukce a čtení elektrických obvodů.

Obrázek 4. Schéma přepínání diody vzad a vpřed (zjednodušeně).

Na obrázku 4 je změna polarity na svorkách diody zajištěna změnou polohy diody (inverze).

Jednosměrná vodivost diody

Obrázek 5. Schémata napětí před a za usměrňovací diodou.

Předpokládejme podmíněně, že elektrický potenciál spínače S2 je vždy roven 0. Poté bude na anodu diody přiveden rozdíl napětí –US1-S2 a + US1-S2 v závislosti na poloze spínačů S1 a S2. Schéma takového obdélníkového střídavého napětí je znázorněno na obrázku 5 (horní diagram). Při záporném rozdílu napětí na anodě diody je zablokován (funguje jako izolační prvek), zatímco proud neproudí lampou HL1 a nehoří a napětí na lampě je prakticky nulové. Při kladném rozdílu napětí se dioda odblokuje (funguje jako elektrický vodič) a proud protéká obvodem řady diod-lamp. Napětí na lampě stoupá na UHL1. Toto napětí je o něco menší než napájecí napětí, protože část napětí klesá přes diodu. Z tohoto důvodu je rozdíl napětí v elektronice a elektrotechnice někdy označován jako „pokles napětí“. Tito. v tomto případě, pokud je lampa považována za zátěž, pak na ní bude zátěžové napětí a na diodě pokles napětí.

Období záporného rozdílu napětí jsou tedy diodou ignorovány, přerušeny a proud protéká zátěží pouze během období kladného rozdílu napětí. Tato konverze střídavého napětí na unipolární (pulzující nebo konstantní) se nazývala rektifikace.

volt-info.ru

1. Polovodičové diody, princip činnosti, charakteristiky:

SEMICONDUCTOR DIODE - polovodičové zařízení se dvěma elektrodami, které má jednostrannou vodivost. Polovodičové diody zahrnují rozsáhlou skupinu zařízení s pn-křižovatkou, kontaktem kov-polovodič atd. Nejběžnější jsou elektrokonvertující polovodičové diody. Slouží k transformaci a generování elektrických vibrací. Jedno z hlavních moderních elektronických zařízení. Princip činnosti polovodičové diody: Princip činnosti polovodičové diody je založen na vlastnostech spojení elektronových otvorů, zejména na silné asymetrii charakteristiky proudového napětí vzhledem k nule. Rozlišuje se tedy přímé a reverzní začlenění. V přímém zapojení má dioda nízký elektrický odpor a dobře vede elektrický proud. V opačném případě, kdy je napětí menší než průrazné napětí, je odpor velmi vysoký a proud je zablokován. Specifikace:

2. Polovodičové diody, přepínání vpřed a vzad, vosk:

Přímé a zpětné zařazení:

Je -li pn přechod zapnut přímo, vnější napětí vytvoří v přechodu pole, které je opačné ve směru k vnitřnímu difúznímu poli. Výsledná intenzita pole klesá, což je doprovázeno zúžením blokující vrstvy. Výsledkem je, že velký počet hlavních nosičů náboje je schopen difuzně přenášet do sousední oblasti (driftový proud se v tomto případě nemění, protože závisí na počtu menšinových nosičů objevujících se na hranicích přechodu), tj. výsledný proud bude protékat spojem, který je určen hlavně difúzní složkou. Difúzní proud závisí na výšce potenciální bariéry a roste exponenciálně, jak klesá.

Zvýšená difúze nosičů náboje přechodem vede ke zvýšení koncentrace otvorů v oblasti typu n a elektronů v oblasti typu p. Toto zvýšení koncentrace menšinového nosiče v důsledku účinku externího napětí aplikovaného na křižovatce se nazývá injekce menšinového nosiče. Nerovnovážné menšinové nosiče difundují hluboko do polovodiče a narušují jeho elektroneutralitu. Obnovení neutrálního stavu polovodiče nastává v důsledku dodávky nosičů náboje z externího zdroje. To je důvod pro výskyt proudu ve vnějším obvodu, který se nazývá přímý.

Když je přechod pn zapnut v opačném směru, vnější reverzní napětí vytvoří elektrické pole, které se shoduje ve směru s difúzní, což vede ke zvýšení potenciální bariéry a zvětšení šířky blokovací vrstvy. To vše snižuje difúzní proudy většiny nosičů. U menšinových nosičů zůstává pole v pn křižovatce zrychlování, a proto se driftový proud nemění.

Výsledný proud tedy bude protékat spojem, který je určen hlavně driftovým proudem menšinových nosičů. Protože počet unášených menšinových nosičů nezávisí na aplikovaném napětí (ovlivňuje pouze jejich rychlost), pak s nárůstem zpětného napětí má proud skrz křižovatku tendenci k mezní hodnotě IS, která se nazývá saturační proud. Čím vyšší je koncentrace donorových a akceptorových nečistot, tím nižší je saturační proud a s nárůstem teploty saturační proud exponenciálně roste.

Graf ukazuje charakteristiky I - V pro dopředné a zpětné zapnutí diody. Také říkají, že přední a zpětná větev charakteristiky proudového napětí. Přímá větev (Ipr a Upr) zobrazuje charakteristiky diody během přímého připojení (to znamená, když je na anodu aplikováno „plus“). Reverzní větev (Iobr a Uobr) zobrazuje charakteristiku diody, když je znovu zapnuta (to znamená, když je na anodu aplikováno „mínus“).

Modrá tlustá čára je charakteristická pro germaniovou diodu (Ge) a černá tenká čára je charakteristická pro křemíkovou (Si) diodu. Obrázek neuvádí měrné jednotky pro proudovou a napěťovou osu, protože závisí na konkrétní značce diody.

Pro začátek definujeme, jako pro každý rovinný souřadnicový systém, čtyři souřadnicové úhly (kvadranty). Připomínám, že se uvažuje o prvním kvadrantu, který se nachází vpravo nahoře (tedy tam, kde máme písmena Ge a Si). Dále jsou kvadranty počítány proti směru hodinových ručiček.

Druhý a čtvrtý kvadrant jsou tedy prázdné. Diodu totiž můžeme zapnout pouze dvěma způsoby - vpřed nebo vzad. Situace je nemožná, když například diodou protéká zpětný proud a současně je zapnut v dopředném směru, nebo jinými slovy, nelze současně aplikovat „plus“ i „mínus“ na jeden terminál. Přesněji je to možné, ale pak to bude zkrat. Zbývá zvážit pouze dva případy - přímé zapnutí diody a reverzní zapnutí diody.

Graf přímého začlenění je nakreslen v prvním kvadrantu. Z toho je vidět, že čím větší napětí, tím větší proud. Navíc až do určitého bodu napětí roste rychleji než proud. Ale pak dojde k přerušení a napětí se téměř nezmění a proud začne stoupat. U většiny diod dochází k tomuto zlomu v rozsahu 0,5 ... 1 V. Právě toto napětí, jak se říká, „klesá“ přes diodu. Těchto 0,5 ... 1 V je úbytek napětí na diodě. Pomalý růst proudu na napětí 0,5 ... 1V znamená, že v tomto úseku proud přes diodu prakticky nejde ani v dopředném směru.

Graf reverzního zapojení je nakreslen ve třetím kvadrantu. Z toho je vidět, že proud zůstává na významné části téměř beze změny a poté se zvyšuje jako lavina. Pokud zvýšíte napětí, například až na několik stovek voltů, pak toto vysoké napětí „prorazí“ diodu a diodou protéká proud. Zde jsou jen „rozbití“ - to je nevratný proces (u diod). To znamená, že takové „zhroucení“ povede k vyhoření diody a buď přestane procházet proudem v jakémkoli směru úplně, nebo naopak - bude procházet proudem ve všech směrech.

V charakteristikách konkrétních diod je vždy uvedeno maximální zpětné napětí - to znamená napětí, které dioda vydrží bez „poruchy“ při zapnutí v opačném směru. To je třeba vzít v úvahu při vývoji zařízení, kde jsou použity diody.

Porovnáním charakteristik křemíkových a germániových diod můžeme dojít k závěru, že dopředné a zpětné proudy v pn křižovatkách křemíkové diody jsou menší než u germániové diody (se stejnými hodnotami napětí na svorkách). To je způsobeno skutečností, že křemík má širší mezeru a pro přechod elektronů z valenčního pásma do vodivého pásma je třeba jim dodat velkou dodatečnou energii.

studfiles.net

Maximální zpětné napětí na diodách je určeno vzorcem

Urev. max = 1,045 Uav.

V řadě praktických aplikací se tyristorové převodníky používají pro usměrnění střídavého proudu a modulační řízení výkonu přenášeného na zátěž. Malé řídicí proudy současně umožňují řídit velké zatěžovací proudy.

Příklad nejjednoduššího výkonově ovládaného tyristorového usměrňovače je uveden na obr. 7.10.

Rýže. 7.10. Obvod usměrňovače tyristoru

Na obr. 7.11 ukazuje časové diagramy vysvětlující princip regulace průměrné hodnoty usměrněného napětí.

Rýže. 7.11. Časové diagramy provozu tyristorového usměrňovače

V tomto obvodu se předpokládá, že vstupní napětí Uin pro nastavitelný tyristor je tvořeno například plnovlnným usměrňovačem. Pokud jsou na začátku každého půl cyklu aplikovány řídicí impulzy Uy s dostatečnou amplitudou (část o-a na diagramu Uout), výstupní napětí bude opakovat napětí plnovlnného usměrňovače. Pokud posuneme řídicí impulsy do středu každého půlcyklu, pak budou mít impulsy na výstupu trvání rovné čtvrtině půl cyklu (úsek b-c). Další posun řídicích impulzů povede k dalšímu snížení průměrné amplitudy výstupních impulsů (část d - e).

Dodáváním řídicích impulsů do tyristoru, které jsou fázově posunuty vzhledem ke vstupnímu napětí, je tedy možné transformovat sinusové napětí (proud) na sekvenci pulzů s libovolným trváním, amplitudou a polaritou, tj. Efektivní napětí (aktuální) hodnotu lze změnit v širokém rozsahu.

7.3 Vyhlazovací filtry

Uvažované usměrňovací obvody umožňují získat unipolární zvlněné napětí, které není vždy použitelné pro komplexní elektronická zařízení, protože kvůli velkým zvlněním vedou k nestabilitě jejich provozu.

K výraznému snížení zvlnění se používají vyhlazovací filtry. Nejdůležitějším parametrem vyhlazovacího filtru je koeficient vyhlazování S, určený podle vzorce S = 1 / 2, kde 1 a 2 jsou koeficienty zvlnění na vstupu a výstupu filtru. Faktor zvlnění ukazuje, kolikrát filtr zmenšuje zvlnění. V praktických obvodech může faktor zvlnění na výstupu filtru dosáhnout hodnot 0,00003.

Hlavními prvky filtrů jsou reaktivní prvky - kapacitní a indukční (tlumivky). Uvažujme nejprve o principu fungování nejjednoduššího vyhlazovacího filtru, jehož schéma je znázorněno na obr. 7.12.

Rýže. 7.12. Schéma nejjednoduššího vyhlazovacího filtru s půlvlnovým usměrňovačem

V tomto obvodu se vyhlazování napětí na zátěži za polovodičovým diodovým usměrňovačem VD provádí pomocí kondenzátoru C zapojeného paralelně se zátěží Rn.

Časové diagramy vysvětlující provoz takového filtru jsou uvedeny na obr. 7.13. V úseku t1 - t2 se dioda otevře se vstupním napětím a kondenzátor se nabije. Když začne klesat vstupní napětí, dioda se uzavře napětím nahromaděným na kondenzátoru Uc (úsek t1 - t2). V tomto intervalu se zdroj vstupního napětí odpojí od kondenzátoru a zátěže a kondenzátor se vybije přes odpor zátěže Rn.

Rýže. 7.13. Časovací diagramy filtru s půlvlnovým usměrňovačem

Pokud je kapacita dostatečně velká, dojde k vybití kapacity prostřednictvím Rn s velkou časovou konstantou  = RnC, a proto bude pokles napětí na kondenzátoru malý a efekt vyhlazení bude významný. Na druhou stranu, čím větší je kapacita, tím kratší je segment t1 - t2, během kterého je dioda otevřená a proud i jím protéká, přičemž se zvyšuje (při daném průměrném zatěžovacím proudu), jak se rozdíl t2 - t1 zmenšuje. Tento režim provozu může vést k poruše usměrňovací diody a navíc je pro transformátor poměrně obtížný.

Při použití usměrňovačů s plnou vlnou se hodnota zvlnění na výstupu kapacitního filtru snižuje, protože kondenzátor během doby mezi výskytem pulzů klesá o menší hodnotu, což je dobře znázorněno na obr. 7.14.

Rýže. 7.14. Vyhlazení zvlnění usměrňovače s plnou vlnou

Pro výpočet hodnoty zvlnění na výstupu kapacitního filtru aproximujeme zvlnění výstupního napětí křivkou pilového proudu, jak ukazuje obr. 7.15.

Rýže. 7.15. Aproximace zvlnění napětí

Změna náboje na kondenzátoru je určena výrazem

∆Q = ∆UC = I nT1,

kde T1 je doba zvlnění, In je průměrná hodnota zatěžovacího proudu. Vezmeme -li v úvahu, že In = Isr / Rn, získáme

Obr. 7.15 z toho vyplývá

v tomto případě je dvojnásobná amplituda pulzací určena výrazem

Indukční filtry mají také vyhlazovací vlastnosti a nejlepší vyhlazovací vlastnosti mají filtry obsahující indukčnost a kapacitu připojené podle obr. 7.16.

Rýže. 7.16. Vyhlazovací filtr s indukčností a kapacitou

V tomto obvodu je kapacita kondenzátoru zvolena tak, aby jeho reaktance byla výrazně nižší než odpor zátěže. Výhodou takového filtru je, že snižuje zvlnění vstupu ∆U na hodnotu, kde ω je frekvence zvlnění.

V praxi se široce používají různé typy filtrů ve tvaru F a U, jejichž konstrukční možnosti jsou znázorněny na obr. 7.17.

Při nízkých zatěžovacích proudech usměrňovač ve tvaru F zobrazený na obr. 7.16.

Rýže. 7.17. Možnosti filtrování

V nejkritičtějších schématech se používají víceúrovňová filtrační schémata (obr. 7.17 d).

Často je tlumivka nahrazena odpory, což poněkud snižuje kvalitu filtrace, ale výrazně snižuje náklady na filtry (obr. 7.17 b, c).

Hlavní vnější charakteristikou usměrňovačů s filtrem je závislost průměrné hodnoty výstupního napětí Uav (napětí na zátěži) na průměrné hodnotě výstupního proudu.

V uvažovaných obvodech vede zvýšení výstupního proudu ke snížení Uav v důsledku zvýšení poklesu napětí na vinutích transformátoru, diodách, napájecích vodičích, filtračních prvcích.

Sklon vnější charakteristiky při daném průměrném proudu je určen prostřednictvím výstupního odporu Rout, určeného vzorcem:

Icr - nastaveno. Čím menší je hodnota Rout, tím méně závisí výstupní napětí na výstupním proudu, tím lepší je obvod usměrňovače s filtrem. Na obr. 7.18 ukazuje typické závislosti Uav na Iav pro různé možnosti filtrace.

Rýže. 7.18. Typické závislosti Uav na Iav pro různá schémata filtrace

studfiles.net

Co je reverzní napětí? - Rekonstrukce interiéru

Reverzní napětí

Reverzní napětí je druh energetického signálu, který vzniká při obrácení polarity elektrického proudu. Toto napětí se často vyskytuje, když je na diodu aplikována opačná polarita, což způsobí reakci diody působením v opačném směru. Tato inverzní funkce může také vytvořit průrazné napětí uvnitř diody, protože to často přeruší obvod, na který je napětí aplikováno.

Reverzní napětí nastane, když je zdroj připojující energetický signál k obvodu aplikován obráceně. To znamená, že zdroj kladného vedení je připojen k uzemněnému nebo zápornému vodiči obvodu a naopak. Tento přenos napětí často není navržen, protože většina elektrických obvodů není schopna zvládat napětí.

Když je na obvod nebo diodu přivedeno minimální napětí, může to způsobit, že obvod nebo dioda bude pracovat obráceně. To může způsobit nesprávné otáčení reakce, například motoru ventilátoru skříně. V takových případech bude prvek nadále fungovat.

Když je velikost napětí přiváděného do obvodu příliš velká, signál do přijímaného obvodu se však nazývá průrazné napětí. Pokud vstupní signál, který byl obrácen, překročí přípustné napětí pro udržení obvodu, může dojít k poškození obvodu mimo zbytek jeho použití. Bod, ve kterém je obvod poškozen, se vztahuje k hodnotě poruchového napětí. Toto průrazné napětí má několik dalších jmen, Peak Reverse Voltage nebo Reverse Breakdown Voltage.

Reverzní napětí může způsobit průrazné napětí, které také ovlivňuje činnost ostatních součástek v obvodu. Mimo škodlivé diody a funkce obvodu zpětného napětí se také může stát špičkovým reverzním napětím. V takových případech obvod nemůže obsahovat množství vstupního výkonu ze signálu, který byl obrácen, a může vytvořit průrazné napětí mezi izolátory.

Toto průrazné napětí, ke kterému může dojít napříč součástmi obvodu, může způsobit poruchu součástí nebo vodičů izolátoru. To z nich může udělat signální vodiče a poškodit obvod působením napětí na různé části obvodu, které by jej neměly přijímat, což má za následek nestabilitu v celém obvodu. To může způsobit napěťové oblouky od komponenty ke komponentě, které mohou být také dostatečně silné, aby zapálily různé součásti obvodu a způsobily požár.

Systém TT v elektrických instalacích do 1000v

U arr. m ax = 1,045U prům.

Příklad nejjednoduššího výkonově ovládaného tyristorového usměrňovače je uveden na obr. 7.10.

Rýže. 7.10. Obvod usměrňovače tyristoru

Na obr. 7.11 ukazuje časové diagramy vysvětlující princip regulace průměrné hodnoty usměrněného napětí.

Rýže. 7.11. Časové diagramy provozu tyristorového usměrňovače

V tomto obvodu se předpokládá, že vstupní napětí U in pro nastavitelný tyristor je tvořeno například plnovlnným usměrňovačem. Pokud jsou na začátku každého půl cyklu aplikovány řídicí impulzy U s dostatečnou amplitudou (část o-a v diagramu U out), výstupní napětí bude opakovat napětí plnovlnného usměrňovače. Pokud posuneme řídicí impulsy do středu každého půlcyklu, pak budou mít impulsy na výstupu trvání rovné čtvrtině půl cyklu (úsek b-c). Další posun řídicích impulzů povede k dalšímu snížení průměrné amplitudy výstupních impulsů (část d - e).

7.3 Vyhlazovací filtry

K výraznému snížení zvlnění se používají vyhlazovací filtry. Nejdůležitějším parametrem vyhlazovacího filtru je koeficient vyhlazování S, určený vzorcem S =  1 /  2, kde  1 a  2 jsou koeficienty zvlnění na vstupu a výstupu filtru. Faktor zvlnění ukazuje, kolikrát filtr zmenšuje zvlnění. V praktických obvodech může faktor zvlnění na výstupu filtru dosáhnout hodnot 0,00003.

Rýže. 7.12. Schéma nejjednoduššího vyhlazovacího filtru s půlvlnovým usměrňovačem

V tomto obvodu se vyhlazování napětí na zátěži po polovodičovém diodovém usměrňovači VD provádí pomocí kondenzátoru C zapojeného paralelně se zátěží R n.

Časové diagramy vysvětlující provoz takového filtru jsou uvedeny na obr. 7.13. V úseku t1 - t2 se dioda otevře se vstupním napětím a kondenzátor se nabije. Když začne klesat vstupní napětí, dioda se uzavře napětím nahromaděným na kondenzátoru U c (úsek t1 - t2). V tomto intervalu se zdroj vstupního napětí odpojí od kondenzátoru a zátěže a kondenzátor se vybije přes odpor zátěže R n.

Rýže. 7.13. Časovací diagramy filtru s půlvlnovým usměrňovačem

Pokud je kapacita dostatečně velká, dojde k vybití kapacity prostřednictvím R n s velkou časovou konstantou  = R n C, a proto pokles napětí na kondenzátoru bude malý a vyhlazovací účinek bude významný . Na druhou stranu, čím větší je kapacita, tím kratší je segment t1 - t2, během kterého je dioda otevřená a protéká jím proud i , který se zvyšuje (při daném průměrném zatěžovacím proudu) se snížením rozdílu t2 - t1 . Tento režim provozu může vést k poruše usměrňovací diody a navíc je pro transformátor poměrně obtížný.

Rýže. 7.14. Vyhlazení zvlnění usměrňovače s plnou vlnou

Pro výpočet hodnoty zvlnění na výstupu kapacitního filtru aproximujeme zvlnění výstupního napětí křivkou pilového proudu, jak ukazuje obr. 7.15.

Rýže. 7.15. Aproximace zvlnění napětí

Změna náboje na kondenzátoru je určena výrazem

∆Q = ∆UC = I n T 1,

kde T 1 je doba zvlnění, I n je průměrná hodnota zatěžovacího proudu. Vezmeme -li v úvahu, že I n = A av / R n, získáme

Obr. 7.15 z toho vyplývá

v tomto případě je dvojnásobná amplituda pulzací určena výrazem

Indukční filtry mají také vyhlazovací vlastnosti a nejlepší vyhlazovací vlastnosti mají filtry obsahující indukčnost a kapacitu připojené podle obr. 7.16.

Rýže. 7.16. Vyhlazovací filtr s indukčností a kapacitou

V praxi se široce používají různé typy filtrů ve tvaru F a U, jejichž konstrukční možnosti jsou znázorněny na obr. 7.17.

Při nízkých zatěžovacích proudech usměrňovač ve tvaru F zobrazený na obr. 7.16.

Rýže. 7.17. Možnosti filtrování

V nejkritičtějších schématech se používají víceúrovňová filtrační schémata (obr. 7.17 d).

Často je tlumivka nahrazena odpory, což poněkud snižuje kvalitu filtrace, ale výrazně snižuje náklady na filtry (obr. 7.17 b, c).

Hlavní vnější charakteristikou usměrňovačů s filtrem je závislost průměrné hodnoty výstupního napětí U cf (napětí na zátěži) na průměrné hodnotě výstupního proudu.

V uvažovaných obvodech vede zvýšení výstupního proudu ke snížení U cf v důsledku zvýšení poklesu napětí na vinutích transformátoru, diodách, napájecích vodičích, filtračních prvcích.

Sklon vnější charakteristiky při daném průměrném proudu je určen prostřednictvím výstupního odporu R out, určeného vzorcem:

I cр - daný. Čím menší je hodnota R out, tím méně závisí výstupní napětí na výstupním proudu, tím lepší je obvod usměrňovače s filtrem. Na obr. 7.18 ukazuje typické závislosti U cf. na I cf pro různé možnosti filtrace.

Rýže. 7.18. Typické závislosti U cf. na I cf pro různá schémata filtrace

Dioda je polovodičové zařízení s jedním p-n přechodem, které má dva výstupy (katoda a anoda), je určeno ke stabilizaci, usměrnění, modulaci, detekci, převodu a omezení elektrických signálů zpětný proud.

Podle funkčního účelu jsou diody rozděleny na pulzní, usměrňovací, univerzální, zenerovy diody, mikrovlnné diody, tunelové diody, varikapy, spínací diody atd.

Teoreticky víme, že dioda prochází proudem pouze v jednom směru. Málokdo však přesně ví a chápe, jak to dělá. Schematicky si diodu lze představit jako krystal skládající se ze 2 oblastí (polovodičů). Jedna z těchto oblastí krystalu má vodivost typu n a druhá má vodivost typu p.

Obrázek ukazuje otvory, které převládají v oblasti typu n, které jsou znázorněny modrými kruhy, a elektrony, které převládají v oblasti typu p, jsou zobrazeny červeně. Tyto dvě oblasti jsou katodové a anodové diodové elektrody:

Katoda je záporná elektroda diody, jejíž hlavní nosiče náboje jsou elektrony.

Anoda je kladná elektroda diody, jejíž hlavní nosiče náboje jsou otvory.

Na vnější povrchy oblastí jsou naneseny kontaktní kovové vrstvy, na které jsou připájeny drátové vývody diodových elektrod. Zařízení tohoto druhu může být pouze v jednom ze dvou stavů:

1. Zavřeno - to je, když špatně vede proud;

2. Otevřený je, když dobře vede proud.

Dioda bude ve vypnutém stavu, pokud je použita polarita zdroje konstantního napětí.

V tomto případě se elektrony z oblasti typu n začnou pohybovat na kladný pól zdroje energie, budou se vzdalovat od spojení pn a otvory v oblasti typu p se budou také vzdalovat od spojení pn, budou se pohybovat do záporný pól. Nakonec se hranice regionů rozšíří, což vytvoří zónu spojenou elektrony a dírami, která nabídne obrovskou odolnost vůči proudu.

Menšinové nosiče náboje jsou však přítomny v každé z oblastí diody a stále dochází k malé výměně elektronů a otvorů mezi oblastmi. Proto diodou protéká mnohonásobně menší proud než stejnosměrný proud a tento proud se nazývá dioda zpětného proudu... V praxi je zpravidla opačný proud přechodu p-n opomíjen, a proto se ukazuje, že přechod p-n má pouze jednostrannou vodivost.

D jód- nejjednodušší zařízení ve slavné rodině polovodičových součástek. Když vezmete polovodičovou desku, například germánium, a do její levé poloviny a do pravé dárcovské vložíte akceptorovou nečistotu, pak na jedné straně získáte polovodič typu P, na druhé straně typu N. Uprostřed krystalu získáte tzv P-N přechod jak je znázorněno na obrázku 1.

Stejný obrázek ukazuje konvenční grafické označení diody v diagramech: výstup katody (záporná elektroda) je velmi podobný znaku „-“. Je snazší si to pamatovat.

Celkem má takový krystal dvě zóny s různou vodivostí, ze kterých vycházejí dva vývody, proto bylo výsledné zařízení pojmenováno dioda protože předpona „di“ znamená dvě.

V tomto případě se ukázalo, že dioda je polovodičová, ale podobná zařízení byla známá již dříve: například v éře elektronek existovala trubicová dioda zvaná kenotron. Nyní se takové diody staly historií, přestože vyznavači zvuku „elektronky“ věří, že v elektronkovém zesilovači by měl být i anodový usměrňovač napětí trubicí!

Obrázek 1. Struktura diody a označení diody v diagramu

Na křižovatce polovodičů s vodivostí P a N získáme P-N křižovatka, což je základem všech polovodičových součástek. Ale na rozdíl od diody, která má pouze jeden přechod, mají dva přechody P-N a například se skládají ze čtyř přechodů najednou.

Přechod P-N v klidu

I když přechod P-N, v tomto případě dioda, není nikde připojen, stále uvnitř něj probíhají zajímavé fyzikální procesy, které jsou znázorněny na obrázku 2.

Obrázek 2. Dioda v klidu

V oblasti N je elektronů nadbytek, nese záporný náboj a v oblasti P je náboj kladný. Tyto náboje dohromady tvoří elektrické pole. Jelikož opačné náboje mají tendenci se přitahovat, elektrony z N zóny pronikají do kladně nabité P zóny a vyplňují některé otvory. V důsledku tohoto pohybu uvnitř polovodiče vzniká proud, byť velmi malý (jednotky nanoampér).

V důsledku tohoto pohybu se hustota látky na straně P zvyšuje, ale až do určité hranice. Částice mají obvykle tendenci se rovnoměrně šířit po celém objemu látky, stejně jako se vůně parfému šíří po místnosti (difúze), proto se elektrony dříve nebo později vrátí zpět do N zóny.

Pokud pro většinu spotřebitelů elektřiny nezáleží na směru proudu - světlo svítí, dlaždice se zahřívá, pak pro diodu hraje směr proudu obrovskou roli. Hlavní funkcí diody je vést proud v jednom směru. Právě tuto vlastnost poskytuje přechod P-N.

Zapnutí diody v opačném směru

Pokud k polovodičové diodě připojíte napájecí zdroj, jak je znázorněno na obrázku 3, pak proud neprojde přechodem P-N.

Obrázek 3. Reverzní zapojení diody

Jak vidíte na obrázku, kladný pól napájecího zdroje je připojen k oblasti N a záporný pól k oblasti P. Výsledkem je, že elektrony z N oblasti spěchají na kladný pól zdroje. Kladné náboje (otvory) v oblasti P jsou zase přitahovány záporným pólem zdroje energie. Proto v oblasti přechodu P-N, jak je vidět na obrázku, se vytvoří prázdnota, prostě není nic, co by vedlo proud, neexistují žádné nosiče náboje.

S nárůstem napětí zdroje energie jsou elektrony a otvory stále více přitahovány elektrickým polem baterie, zatímco v oblasti přechodu P-N je stále méně nosičů náboje. Proto v opačném zapojení neprotéká diodou proud. V takových případech je obvyklé to říkat polovodičová dioda je zablokována zpětným napětím.

Zvýšení hustoty látky v blízkosti pólů baterie vede k výskyt difúze, - touha po rovnoměrném rozložení hmoty v celém objemu. To se stane, když je baterie odpojena.

Reverzní proud polovodičové diody

Zde nastal čas připomenout menší média, která byla konvenčně zapomenuta. Faktem je, že i v zavřeném stavu prochází diodou nevýznamný proud, nazývaný reverzní. Tento zpětný proud a je vytvořen ne-hlavními nosiči, kteří se mohou pohybovat stejným způsobem jako hlavní, pouze v opačném směru. K tomuto pohybu přirozeně dochází při zpětném napětí. Reverzní proud je obecně nízký kvůli malému množství menšinových nosičů.

Jak teplota krystalů stoupá, počet menšinových nosičů se zvyšuje, což vede ke zvýšení zpětného proudu, což může vést ke zničení přechodu P-N. Provozní teploty pro polovodičová zařízení - diody, tranzistory, mikroobvody jsou proto omezené. Aby se zabránilo přehřátí, jsou na chladiče instalovány výkonné diody a tranzistory - radiátory.

Zahrnutí diody v dopředném směru

Zobrazeno na obrázku 4.

Obrázek 4. Přímé připojení diody

Nyní změňme polaritu zapnutí zdroje: připojte mínus k oblasti N (katoda) a plus k oblasti P (anoda). S tímto zahrnutím do oblasti N budou elektrony odpuzovány z mínusu baterie a pohybují se směrem k křižovatce P-N. V oblasti P budou kladně nabité otvory odrazeny od kladného pólu baterie. Elektrony a díry se řítí k sobě.

Nabité částice s různou polaritou se shromažďují kolem křižovatky P-N a vzniká mezi nimi elektrické pole. Elektrony proto překonávají přechod P-N a pokračují v pohybu zónou P. V tomto případě některé z nich rekombinují s otvory, ale většina spěchá na plus baterie, aktuální Id prošlo diodou.

Tento proud se nazývá stejnosměrný proud... Je omezeno technickými údaji diody, určitou maximální hodnotou. Pokud je tato hodnota překročena, hrozí nebezpečí selhání diody. Je však třeba poznamenat, že směr dopředného proudu na obrázku se shoduje s obecně přijímaným zpětným pohybem elektronů.

Lze také říci, že v dopředném směru zapnutí je elektrický odpor diody relativně malý. Při zpětném zapojení bude tento odpor mnohonásobně větší, proud neprotéká polovodičovou diodou (zde není zohledněn mírný zpětný proud). Ze všeho výše uvedeného můžeme usoudit, že dioda se chová jako obyčejný mechanický ventil: otočený jedním směrem - voda teče, otočená druhým - tok se zastavil. Pro tuto vlastnost byla dioda pojmenována polovodičový ventil.

Abyste podrobně porozuměli všem schopnostem a vlastnostem polovodičové diody, měli byste se s ní seznámit volt - ampérová charakteristika... Je také dobré seznámit se s různými návrhy diod a frekvenčními vlastnostmi, výhodami a nevýhodami. O tom bude řeč v dalším článku.