Usměrňovací dioda je polovodičová dioda, která je určena k převodu střídavého proudu na stejnosměrný. Je pravda, že rozsah použití těchto rádiových komponent není omezen na tuto funkci: používají se pro spínání v obvodech s vysokým proudem, kde neexistuje přísná regulace časových a frekvenčních parametrů elektrického signálu.

Klasifikace

V souladu s hodnotou dopředného proudu, která je maximálně přípustná, může mít usměrňovací dioda nízký, střední a vysoký výkon:

• malý - stejnosměrný proud je usměrněn až do 300 mA;
• usměrňovací diody průměrného výkonu - od 300 mA do 10 A;
• velký - více než 10 A.

Germanium nebo křemík

Podle použitých materiálů jsou to křemík a germanium, nicméně diody křemíkového usměrňovače našly širší uplatnění díky svým fyzikálním vlastnostem.

Mají reverzní proudy několikrát menší než v germániových, zatímco napětí je stejné. To umožňuje dosáhnout v polovodičích velmi vysoké hodnoty přípustných zpětných napětí, která může být až 1000-1500 V. V germaniových diodách je tento parametr v rozmezí 100-400 V.

Křemíkové diody jsou schopné udržovat účinnost v teplotním rozsahu od -60 ° C do +150 ° C a germaniové diody jsou schopné zůstat pouze od -60 ° C do +85 ° C. Je to proto, že když teplota stoupne nad 85 ° C, počet vytvořených párů elektron-díra dosáhne takových hodnot, že reverzní proud prudce vzroste a usměrňovač přestane účinně fungovat.

Technologie výroby

Usměrňovací dioda je konstrukčně polovodičová krystalová deska, v jejímž těle jsou dvě oblasti s různou vodivostí. To je důvod, proč se jim říká ploché.

Polovodičové usměrňovací diody se vyrábějí následovně: v oblasti polovodičového krystalu s vodivostí typu n dochází k tavení hliníku, india nebo boru a fosfor se taví v oblasti krystalu s vodivostí typu p.

Když jsou tyto dvě látky vystaveny vysokým teplotám, pevně se spojí s polovodičovou základnou. Atomy těchto materiálů navíc difundují do krystalu a vytvářejí oblast s převážně elektronovým nebo otvorovým vedením. Jako výsledek, polovodičové zařízení mít dva regiony s odlišné typy elektrická vodivost a mezi nimi se vytvoří p-n-křižovatka. Toto je princip fungování velké většiny spojovacích diod vyrobených ze silikonu a germania.

Design

Aby byla zajištěna ochrana před vnějšími vlivy a aby byl zajištěn spolehlivý odvod tepla, je do pouzdra namontován krystal s p-n-spojkou.
Diody s nízkým výkonem se vyrábějí v plastovém pouzdře opatřeném pružnými vnějšími vodiči. Středně výkonné usměrňovací diody mají pouzdro z kovového skla již s tuhými vnějšími vodiči. Vysoce výkonné součásti jsou uloženy v kovovém skleněném nebo cermetovém těle.

Krystaly křemíku nebo germania s p-n-spojem jsou připájeny k držáku krystalů, který slouží také jako základ pouzdra. K němu je přivařeno těleso se skleněným izolátorem, kterým vychází jedna z elektrod.

Nízkoenergetické diody, které jsou relativně malé velikosti a hmotnosti, mají flexibilní vedení, kterými jsou namontovány v obvodech.

Protože proudy, se kterými pracují polovodiče se středním výkonem a vysoce výkonné usměrňovací diody, dosahují významných hodnot, jsou jejich vodiče mnohem silnější. Jejich spodní část je vyrobena ve formě masivní základny odvádějící teplo, která je vybavena šroubem a vnějším povrchem plochého tvaru, který je navržen tak, aby zajistil spolehlivý tepelný kontakt s vnějším radiátorem.

Vlastnosti

Každý typ polovodiče má své vlastní provozní a omezující parametry, které jsou vybírány za účelem zajištění provozu v jakémkoli obvodu.

Parametry usměrňovací diody:

• Já rovně max- stejnosměrný proud, který je maximálně přípustný, A.
• U návrat max- zpětné napětí, které je maximálně přípustné, V.
• Vracím se- stejnosměrný zpětný proud, μA.
• U rovně- konstanta přímého napětí, V.
• Pracovní frekvence, kHz.
• Pracovní teplota, Z.
• P max- výkon rozptýlený na diodě, což je maximální povolený výkon.

Vlastnosti usměrňovacích diod nejsou tímto seznamem zdaleka vyčerpány. Obvykle však stačí k výběru součásti.

Schéma nejjednoduššího střídavého usměrňovače

Zvažte, jak obvod funguje (hlavní roli v něm hraje dioda usměrňovače) primitivního usměrňovače.

Jeho vstup je napájen sítí Střídavé napětí s kladnými a zápornými polovičními obdobími. Zátěž (zátěž R) je připojena k výstupu usměrňovače a dioda (VD) vykonává funkci prvku, který usměrňuje proud.

Kladné napěťové půlcykly aplikované na anodu způsobí otevření diody. V tomto okamžiku protéká stejnosměrný proud (I direct), a tedy zátěží (zátěž R), která je napájena usměrňovačem.

Záporné poloviční periody napětí přiváděného na anodu diody způsobují její uzavření. Obvodem protéká malý reverzní diodový proud (I arr.). Zde dioda odřízne zápornou půlvlnu. střídavý proud.

Ve výsledku se ukazuje, že zátěží připojenou k síti (zátěž R), diodou (VD) nyní prochází pulzující proud, nikoli střídavý proud jednoho směru. Koneckonců to může probíhat výhradně v pozitivních poločasech. To je význam AC opravy.

Takové napětí však může dodávat pouze zátěž s nízkým výkonem, která je napájena ze sítě střídavého proudu a neklade závažné požadavky na výkon, například žárovku.

Lampa bude přenášet napětí pouze při průchodu kladných pulzů, v důsledku čehož elektrický spotřebič podléhá slabému blikání s frekvencí 50 Hz. Je pravda, že vzhledem k tomu, že nit podléhá tepelné inertnosti, nebude schopna se v intervalech mezi impulsy úplně ochladit, což znamená, že blikání bude téměř neviditelné.

Pokud je takové napětí přivedeno na zesilovač nebo přijímač napájení, bude z reproduktoru slyšet nízkofrekvenční zvuk (50 Hz), který se nazývá pozadí střídavého proudu. Tento efekt nastává v důsledku skutečnosti, že pulzující proud při průchodu zátěží v něm indukuje pulzující napětí, které generuje pozadí.

Taková nevýhoda je do určité míry odstraněna, pokud je paralelně se zátěží připojen filtrační kondenzátor (filtr C), jehož kapacita je dostatečně velká.

Kondenzátor bude nabíjen proudovými impulsy během kladných půl cyklů a vybitý zátěží (zátěž R) během záporných půl cyklů. S dostatečnou kapacitou kondenzátoru během doby, která prochází mezi dvěma proudovými impulsy, nebude mít čas na úplné vybití, a proto bude na zátěži konstantní proud (zátěž R).

Ale i při tak relativně vyhlazeném proudu by zátěž také neměla být napájena, protože bude i nadále blikat, protože velikost zvlnění (U puls) je stále docela vážná.

nevýhody

Usměrňovač, o kterém jsme právě hovořili, využívá k dobrému využití pouze polovinu střídavých vln, takže ztrácí více než polovinu vstupního napětí. Tento typ usměrnění střídavého proudu se nazývá poloviční vlna a usměrňovače, které používají tento typ usměrnění, se nazývají poloviční vlna. Nevýhody polovodičových usměrňovačů byly úspěšně odstraněny v usměrňovačích pomocí diodového můstku.

Diodový most

Diodový můstek je kompaktní obvod, který se skládá ze čtyř diod a slouží k převodu střídavého proudu na stejnosměrný. Můstkový obvod umožňuje předávat proud v každém půl cyklu, což ho příznivě odlišuje od půl cyklu. Diodové můstky jsou vyráběny ve formě malých sestav, které jsou uzavřeny v plastovém krytu.

Na výstupu případu takové sestavy jsou čtyři kolíky označené „+“, „ — „nebo“ ~ "Označení účelu kontaktů. Diodové můstky se však také nenacházejí v sestavě, často se montují přímo na desce s plošnými spoji zapnutím čtyř diod. Usměrňovač, který běží na diodovém můstku, se nazývá usměrňovač s plnou vlnou.

opravný poměr

Otázka 15

Zenerova dioda Je zařízení určené ke stabilizaci napětí na zátěži připojeném paralelně k němu v případě změny jeho odporu nebo velikosti napájecího napětí

Během provozu zenerovy diody se používá průrazná část na reverzní větvi charakteristiky I - V, kde významná změna proudu odpovídá velmi malé změně napětí.

Stabilizační napětí závisí na tloušťce p-n křižovatky a tloušťce na měrném odporu materiálu

Obr. 28 I - V charakteristika zenerovy diody

Obr. 29 parametrický regulátor napětí; 1 - zatížení; 2 - ke snížení zvlnění je zavěšen kondenzátor.

Při změně teploty se stabilizační napětí mění nejednoznačně. U lehce dopovaných polovodičů (používaných ve vysokonapěťových zenerových diodách) klesá střední volná cesta nosných s rostoucí teplotou. Aby nosiče získali energii dostatečnou pro ionizaci valenčních vazeb na kratší střední volné dráze, je nutná vysoká síla elektrického pole.

Průrazné napětí by se mělo zvyšovat s rostoucí teplotou. U silně dotovaných polovodičů se s rostoucí teplotou zmenšuje pásmová mezera, zvyšuje se pravděpodobnost tunelování nosné a klesá průrazné napětí. Proto by zenerovy diody vysokého a nízkého napětí měly mít opačné změny stabilizační hodnoty se změnou teploty.

Hlavní parametry zenerovy diody:

Stabilizátory

Ke stabilizaci nízkého napětí (méně než 1 V) použijte přední větev charakteristiky I - V. Polovodičové diody k tomu určené se nazývají stabilizátory.

Křemíkové stabilizátory mají stabilizační napětí přibližně 0,7V. Pro získání nízkého odporu základny diody a menšího dopředného rozdílu. odpor použijte křemík se zvýšenou koncentrací nečistot. Stabilizátory lze vyrobit na základě jiných polovodičových materiálů.

1. Vodiče, izolátory, polovodiče. Jejich diagramy energetických pásem.

2. Vnitřní elektrická vodivost polovodičů.

3. Elektronická vodivost polovodičů.

4. Elektrická vodivost díry polovodičů.

5. Přechod elektronové díry. Typy rozkladu přechodu elektron-díra.

6. Mechanismus tunelového rozpadu přechodu elektron-díra.

7. Přímé a zpětné připojeníp-p-spojení Ano.

8. Přechod kov-polovodič.

9. VAC p-n- přechod a přechod kov-polovodič.

10. Šířka a kapacita přechodu elektron-díra.

11. Ekvivalentní obvodp-p-spojení Ano.

12. Přechodné procesy vp- n-přechod.

13. Hlavní typy diod a technologie pro jejich výrobu.

14. Usměrňovací diody.

15. Zenerovy diody a stabilizátory.

16. Vysokofrekvenční a pulzní diody.

17. Diody s uložením náboje.

18. Tunelové a obrácené diody.

19. Vysokofrekvenční diody.

20. Zařízení, konstrukční a technologické vlastnosti, bipolární tranzistorové spínací obvody.

21. Provozní režimy bipolárních tranzistorů, statické parametry, fyzikální procesy.

22. Model Ebers - Moll.

23. Statické charakteristiky v běžném obvodu emitoru.

24. Zařízení a hlavní typy tranzistorů s efektem pole. Tranzistory s efektem pole s ovládacím spojem.

25. Zařízení a hlavní typy tranzistorů s efektem pole. Izolované tranzistory s efektem pole.

OTÁZKA 16

vysokofrekvenční diody jsou určeny k detekci vysokofrekvenčních oscilací a používají se v rádiových, televizních a jiných zařízeních.

Mohou být bodové, difúzní, slitinové nebo mohou mít strukturu mesa.

Obr. 31 Návrh RF diody. 1 - externí vodiče; 2 - krystal; 3 - skleněné tělo; 4 - wolframová elektroda

Obr. 32 a) ekvivalentní obvodp- npřechod; b) I - V charakteristika bodové germaniové diody

Ekvivalentní obvod kromě odporu spojení a kapacity spojení obsahuje rozpínací odpor. Jeho hodnota je určena geometrickými rozměry a konfigurací přechodu bodu. Pokud předpokládáme, že kontakt má polokulovitý tvar, lze hodnotu roztažného odporu přibližně určit:
kde - měrný objemový odpor polovodiče; - poloměr zakřivení kontaktu
.

Bariérová kapacita bodových diod nepřesahuje 1pF, jejich pracovní frekvence dosahuje 150MHz.

Vysokofrekvenční křemíkové diody se strukturně neliší od germániových. Charakteristiky I - V křemíkových mikroslitinových diod jsou blízké teoretickým, pokud provoz diod odpovídá pasovým režimům.

Pulzní diody

Pulzní diody jsou navrženy pro práci v zařízeních pulzní technologie. Charakteristickým rysem jejich práce je významný projev účinků akumulace a rozptylu nosných při vysokých úrovních výkonu spínacího signálu.

Přechody pulzních diod jsou prováděny stejnými metodami jako vysokofrekvenční.

Obr. 33 Konstrukce pulzních diod. 1 - držák krystalu; 2 - skleněné tělo; 3 - kovar potrubí; 4 - externí vodiče; 5 - kontaktní pružina; 6 - krystal; 7 - pájka.

Hlavní parametry vysokofrekvenčních a pulzních diod

konstantní dopředné napětí při daném dopředném proudu

maximální zpětný proud při maximálním zpětném napětí

diodová kapacita při daném zpětném napětí

doba zotavení zpětného odporu

konstantní a impulzní reverzní napětí

průměrný usměrněný proud

impulsní dopředný proud

frekvence bez snížení parametrů odpovídajících režimu pasu

rozsahy provozních teplot.

Princip činnosti, hlavní charakteristiky polovodičových usměrňovacích diod lze uvažovat pomocí jejich proudově-napěťové charakteristiky (VAC), která je schematicky znázorněna na obrázku 1.

Má dvě větve odpovídající dopřednému a zpětnému zapnutí diody.

Když je usměrňovací dioda zapnuta přímo, začne jí protékat hmatatelný proud, když je na diodě dosaženo určitého napětí Uotkr. Tento proud se nazývá přímý Ipr. Jeho změny mají malý vliv na napětí Uotcr, proto pro většinu výpočtů lze vzít jeho hodnotu:

• 0,7 V pro křemíkové diody,
• 0,3 voltu - pro germanie.

Přirozený dopředný proud diody nelze přirozeně zvýšit na nekonečno; při určité hodnotě Ipr max toto polovodičové zařízení selže. Mimochodem, u polovodičových diod existují dvě hlavní poruchy:

• porucha - dioda začne vést proud v libovolném směru, to znamená, že se stane běžným vodičem. Kromě toho nejprve dojde k tepelnému zhroucení (tento stav je reverzibilní), potom k elektrickému zhroucení (poté může být dioda bezpečně vyhozena),
• útes - myslím, že vysvětlení je zbytečné.

Pokud je dioda připojena k opačný směr, protéká jím nevýznamný zpětný proud Irev, který lze zpravidla zanedbávat. Když je dosaženo určité hodnoty zpětného napětí Urev, reverzní proud prudce vzroste, zařízení opět selže.

Číselné hodnoty uvažovaných parametrů pro každý typ diody jsou individuální a jsou jeho hlavními elektrickými charakteristikami. Všiml bych si, že existuje řada dalších parametrů (vlastní kapacita, různé teplotní koeficienty atd.), Ale uvedené jsou pro začátek dostačující.

Zde navrhuji končit čistou teorií a zvážit některá praktická schémata.

SCHÉMATA ZAPOJENÍ DIODY

Nejprve se podívejme na to, jak dioda pracuje v obvodu s konstantním (obr. 2) a střídavým proudem (obr. 3), což je třeba vzít v úvahu při zapínání diod tak či onak.

Když je na diodu přivedeno přímé konstantní napětí, začne jí protékat proud, určený odporem zátěže Rn. Protože by neměla překročit maximální přípustnou hodnotu, měla by být určena její hodnota a poté by měl být vybrán typ diody:

Ipr = Un / Rn - vše je jednoduché - to je Ohmův zákon.

Un = U-Uotkr - viz začátek článku. Někdy lze hodnotu Uopen zanedbávat, existují případy, kdy je třeba ji vzít v úvahu, například při výpočtu diagramu připojení LED.

To je ta nejzákladnější věc, kterou si musíte pamatovat.

Nyní - několik schémat pro připojení diod, které se v praxi často vyskytují.

Vedoucím je bezpochyby diodový můstkový obvod používaný ve všech druzích usměrňovačů (obrázek 4). Může to vypadat jinak, princip fungování je stejný, myslím, že vše je jasné z obrázku. Mimochodem, poslední možnost je symbol diodový můstek jako celek. Používá se ke zjednodušení označení dvou předchozích schémat.

1. Diody mohou fungovat jako „oddělovací“ prvky. Řídicí signály Control1 a Control2 jsou kombinovány v bodě A a vzájemný vliv jejich zdrojů na sebe chybí. Mimochodem, toto je nejjednodušší implementace logiky „nebo“.
2. Ochrana proti přepólování (slang - „ochrana před blázny“). Pokud existuje možnost nesprávného připojení polarity napájecího napětí, chrání tento obvod zařízení před poškozením.
3. Automatické přepnutí na napájení z vnější zdroj... Jelikož se dioda „otevírá“, když napětí na ní dosáhne Uopen, pak na Uext napájení je napájeno z interního zdroje, jinak je připojen externí.

© 2012-2019. Všechna práva vyhrazena.

Všechny materiály prezentované na tomto webu slouží pouze pro informační účely a nelze je použít jako pokyny a normativní dokumenty.

Usměrňovací diody

Ve střídavých usměrňovačích se nejčastěji používají germániové a křemíkové polovodičové diody. Hlavní metody získávání R-n přechody pro usměrňovací diody jsou fúze a difúze.

Konstrukce nízkoenergetické legované křemíkové diody je znázorněna na obr. 6.1, a. Spojení elektron-díra je tvořeno fúzováním hliníku do křemíku. Silikonová deska s R-n přechod je připájen k držáku krystalu, který je současně základnou diodového těla. Tělo se skleněným izolátorem je přivařeno k držáku krystalů, kterým prochází přívod hliníkové elektrody.

Obr. 6.1. Návrh usměrňovací diody:

ale- slitinová nízkoenergetická křemíková dioda ( 1 - vnější závěry; 2 - držák krystalů;

3 - tělo; 4 - skleněný izolátor; 5 - hliníkový drát; 6 - krystal; 7- pájka);

b- výkonná usměrňovací dioda ( 1 - vnější závěry; 2 - skleněný izolátor; 3 - tělo;

4 - krystal; 5 - pájka; 6 - držák krystalů);

v- sloupek usměrňovače

V difuzních diodách R-n přechod je vytvořen při vysoké teplotě difúzí nečistot do křemíku nebo germania z média obsahujícího páry nečistot. Konstrukce difuzních a slitinových usměrňovacích diod jsou podobné. Nízkoenergetické usměrňovací diody mají relativně malé rozměry a hmotnost a jsou namontovány v obvodu pomocí flexibilních vodičů. U vysoce výkonných diod je držák krystalu masivní základna chladiče se šroubem a plochým vnějším povrchem zajišťujícím spolehlivý tepelný kontakt s externím chladičem (obrázek 6.1, b). Mezi krystal a základnu se obvykle umístí wolframová nebo kovarová deska, která má přibližně stejný koeficient lineární roztažnosti jako krystalický materiál. To pomáhá snižovat mechanická napětí v krystalu při změně teploty.

Usměrňovací póly jsou řadou speciálně vybraných diod zapojených do série a zalitých do epoxidové pryskyřice. Vzhled a schematické uspořádání typické kolony usměrňovače jsou znázorněny na obr. 6,1, v .

Provoz polovodičové usměrňovací diody je založen na vlastnosti R-n křižovatka pro průchod proudu pouze v jednom směru.

Hlavní charakteristikou polovodičových diod je voltampérové ​​charakteristiky. Pro srovnání obrázek ukazuje typické charakteristiky proudového napětí germaniových a křemíkových diod. Křemíkové diody mají mnohonásobně nižší zpětné proudy při stejném napětí než germaniové diody. Přípustné reverzní napětí křemíkových diod může dosáhnout 1 500 V,

zatímco v germániu leží v rozmezí 100 ... 400 V. Křemíkové diody mohou pracovat při teplotách -60 ... + 150 ° С a germánské - 60 ...- 85 ° С. To je způsobeno skutečností, že při teplotách nad 85 ° C se vnitřní vodivost germania prudce zvyšuje, což vede k nepřijatelnému zvýšení zpětného proudu. Zároveň je pokles dopředného napětí křemíkových diod větší než pokles germániových diod. To je způsobeno skutečností, že v germaniových diodách je možné získat hodnotu odporu v dopředném směru, která je 1,5-2krát nižší než u křemíkových diod, se stejným proudem zátěže. Proto je výkon rozptýlený uvnitř germaniové diody o stejný faktor menší. V tomto ohledu je výhodnější používat germaniové diody v nízkonapěťových usměrňovačích.

Hlavní standardizované parametry usměrňovacích diod jsou:

Průměrný dopředný proud/ ПР.СР - průměrná hodnota dopředného proudu za dané období.

Maximální přípustný průměrný dopředný proud/ PR.SR. max .

Průměrný usměrněný proud/ VP.SR - průměrná hodnota usměrněného proudu protékajícího diodou v daném období (s přihlédnutím k zpětnému proudu).

Maximální povolený průměrný usměrněný proud – Já VP.SR. max.

Konstantní dopředné napětíU ATD. - hodnota konstantního napětí na diodě při daném konstantním dopředném proudu.

Průměrné dopředné napětíUПР.СР - průměrná hodnota dopředného napětí za dané období při dané průměrné hodnotě dopředného proudu.

Konstantní zpětné napětíU OBR - hodnota konstantního napětí přivedeného na diodu v opačném směru.

Maximální přípustné přímé reverzní napětí -U OBR. max

Maximální přípustné impulzní reverzní napětí -U OBR . I. max

Konstantní zpětný proud/ OBR - hodnota stejnosměrného proudu protékajícího diodou v opačném směru při daném zpětném napětí.

Průměrná reverzníproud/ OBR, SR - průměrná hodnota zpětného proudu za dané období.

Při vývoji obvodů usměrňovače může být nutné získat usměrněný proud přesahující maximum přípustná hodnota pro jednu diodu. V takovém případě použijte paralelní připojení stejného typu diod (obr.6.3, ale).

Pro vyrovnání proudů protékajících diodami jsou zapojeny další ohmické odpory do série s diodami R DOB je řádově několik ohmů. To umožňuje uměle vyrovnat dopředné odpory diod, které se mohou u různých vzorků zařízení výrazně lišit.

Ve vysokonapěťových obvodech se často používá sériové zapojení diod (obr.6.3, b). S tímto zapojením je napětí rozděleno mezi všechny diody.

Pro zajištění spolehlivého provozu diod by měl být paralelně ke každé z nich připojen odpor (asi 100 kΩ), aby se vyrovnal zpětný odpor. V tomto případě budou napětí na všech diodách stejná.

Usměrňovací dioda je zařízení, které vede proud pouze v jednom směru. Jeho design je založen na jednom pn spojení a dvou výstupech. Taková dioda mění střídavý proud na stejnosměrný. Kromě toho se široce používají v elektrických obvodech pro násobení napětí, v obvodech, kde neexistují přísné požadavky na parametry signálu v čase a frekvenci.

• Princip činnosti
• Základní parametry zařízení
• Usměrňovací obvody
• Impulzní zařízení
• Dovážené spotřebiče

Princip činnosti

Princip fungování tohoto zařízení je založen na funkce p-n přechod. V blízkosti křižovatek dvou polovodičů je vrstva, ve které nejsou žádné nosiče náboje. Toto je uzamykací vrstva. Jeho odpor je velký.

Když je na vrstvu přivedeno určité vnější střídavé napětí, jeho tloušťka se zmenší a následně úplně zmizí. Proud zvyšující se v tomto případě nazývá přímý. Vede od anody ke katodě. Pokud má externí střídavé napětí jinou polaritu, bude blokovací vrstva větší, odpor se zvýší.

Odrůdy zařízení, jejich označení

Podle návrhu existují dva typy zařízení: bodové a rovinné. V průmyslu jsou nejběžnější křemík (označení - Si) a germanium (označení - Ge). První mají vyšší provozní teplotu. Výhodou posledně jmenovaného je nízký pokles napětí s dopředným proudem.

Princip označení diody je alfanumerický kód:

• Prvním prvkem je označení materiálu, ze kterého je vyroben;
• Druhý definuje podtřídu;
• Třetí označuje pracovní příležitosti;
• Čtvrté je pořadové číslo vývoje;
• Za páté - označení třídění podle parametrů.

Charakteristiku proudového napětí (VAC) usměrňovací diody lze znázornit graficky. Graf ukazuje, že charakteristika I - V zařízení je nelineární.

V počátečním kvadrantu charakteristiky proudového napětí jeho přímá větev odráží nejvyšší vodivost zařízení, když je na něj aplikován rozdíl přímého potenciálu. Reverzní větev (třetí kvadrant) charakteristiky I - V odráží situaci nízké vodivosti. K tomu dochází, když je rozdíl potenciálů obrácen.

Skutečné charakteristiky napětí a proudu jsou předmětem teploty. S rostoucí teplotou se rozdíl přímých potenciálů zmenšuje.

Z grafu charakteristiky proudového napětí vyplývá, že při nízké vodivosti neprochází zařízením žádný proud. Při určité velikosti zpětného napětí však dojde k lavinovému zhroucení.

CVC křemíkových zařízení se liší od germániových. I - V charakteristiky jsou uvedeny jako funkce různých teplot okolí. Zpětný proud křemíkových zařízení je mnohem menší než u germánských zařízení. Z charakteristik I - V vyplývá, že se zvyšuje s rostoucí teplotou.

Nejdůležitější vlastností je ostrá asymetrie charakteristiky I - V. Předpětí - vysoká vodivost, zpětné - nízká. Právě tato vlastnost se používá v usměrňovačích.

Při analýze charakteristik přístroje je třeba poznamenat: berou se v úvahu takové veličiny, jako je korekční koeficient, odpor a kapacita zařízení. Jedná se o diferenciální parametry.

Odráží kvalitu usměrňovače.

Aby naši čtenáři ušetřili na účtech za elektřinu, doporučují „Box na úsporu elektřiny“. Měsíční platby budou o 30-50% nižší, než byly před použitím ekonomiky. Odebere ze sítě reaktivní součást, v důsledku čehož se sníží zátěž a v důsledku toho i aktuální spotřeba. Elektrické spotřebiče spotřebovávají méně elektřiny a náklady na jejich placení se snižují.

Lze jej vypočítat: bude se rovnat poměru dopředného proudu zařízení k opačnému. Tento výpočet je přijatelný pro ideální zařízení. Faktor nápravy může dosáhnout několika set tisíc. Čím větší je, tím lépe usměrňovač dělá svou práci.

Základní parametry zařízení

Jaké parametry charakterizují zařízení? Hlavní parametry usměrňovacích diod:

• Nejvyšší hodnota průměrného dopředného proudu;
• Nejvyšší přípustná hodnota zpětného napětí;
• Maximální povolená frekvence rozdílu potenciálů při daném dopředném proudu.

Na základě maximální hodnota stejnosměrné usměrňovací diody se dělí na:

• Zařízení s nízkou spotřebou. Mají hodnotu dopředného proudu až 300 mA;
• Usměrňovací diody průměrného výkonu. Rozsah stejnosměrného proudu od 300 mA do 10 A;
• Výkon (vysoký výkon). Hodnota je více než 10 A.

K dispozici jsou napájecí zařízení v závislosti na tvaru, materiálu a typu instalace. Nejběžnější jsou:

• Zařízení se střední spotřebou. Jim Technické specifikace vám umožní pracovat s napětím až 1,3 kilovoltů;
• Výkonný, vysoce výkonný, schopný přenášet proudy až 400 A. Jedná se o zařízení vysokého napětí. Existují různé skříně pro výkonové diody. Nejběžnější jsou typy pinů a tabletů.

Usměrňovací obvody

Spínací obvody výkonových zařízení se liší. K usměrnění síťového napětí se dělí na jednofázové a vícefázové, poloviční a plné vlny. Většina z nich je jednofázová. Níže je návrh takového půlvlnného usměrňovače a dvou grafů napětí v časovacím diagramu.

Na vstup je přivedeno střídavé napětí U1 (obr. A). Na pravé straně grafu je to sinusoida. Dioda je otevřená. Proud protéká zátěží Rn. Při záporném půlcyklu je dioda uzavřena. Proto se na zátěž aplikuje pouze kladný rozdíl potenciálů. Na obr. odráží se jeho časová závislost. Tento potenciální rozdíl platí pro jeden poloviční cyklus. Odtud pochází název okruhu.

Nejjednodušší obvod plné vlny se skládá ze dvou půlvlny. Pro takový návrh usměrnění postačují dvě diody a jeden odpor.

Diody procházejí pouze kladným průběhem střídavého proudu. Nevýhodou konstrukce je, že v poloviční periodě je rozdíl variabilního potenciálu odstraněn pouze z poloviny sekundárního vinutí transformátoru.

Pokud se místo dvou použijí čtyři diody, účinnost se zvýší.

Usměrňovače jsou široce používány v různých průmyslových odvětvích. Třífázové zařízení se používá v automobilových generátorech. A použití vynalezeného alternátoru přispělo ke zmenšení velikosti tohoto zařízení. Navíc se zvýšila jeho spolehlivost.

Ve vysokonapěťových zařízeních jsou široce používány vysokonapěťové póly, které jsou složeny z diod. Jsou spojeny do série.

Impulzní zařízení

Impulzní zařízení se nazývá zařízení, ve kterém je doba přechodu z jednoho stavu do druhého krátká. Používají se k práci v impulsních obvodech. Taková zařízení se od svých analogů usměrňovačů liší v malém kontejnery p-n přechody.

U zařízení této třídy je kromě výše uvedených parametrů třeba přiřadit následující:

• Maximální pulzní dopředná (zpětná) napětí, proudy;
• Doba nastavení dopředného napětí;
• Období zotavení reverzního odporu zařízení.

Schottkyho diody jsou široce používány ve vysokorychlostních pulzních obvodech.

Dovážené spotřebiče

Domácí průmysl vyrábí dostatečný počet zařízení. Dnes jsou však nejvíce žádané dovážené. Jsou považovány za kvalitnější.

Importovaná zařízení jsou široce používána v televizních a rádiových obvodech. Používají se také k ochraně různých zařízení v případě nesprávného připojení (nesprávná polarita). Počet typů importovaných diod je různorodý. Plnohodnotná alternativní náhrada za tu domácí zatím neexistuje.