تعیین حداکثر ولتاژ معکوس دیودها. جریان صاف

کتابخانه آنلاین رایگان "Notego.ru"

http://knigago.ru.

I. محاسبه پارامترهای دیودهای نیمه هادی

دیودهای قابل تصحیح طراحی شده اند تا جریان متناوب فرکانس پایین (معمولا کمتر از 50 کیلوهرتز) را درست کنند. به عنوان یکسو کننده ها، دیودهای هواپیما استفاده می شود، به دلیل یک منطقه قابل توجهی از تماس، یک جریان صعودی بزرگ را فراهم می کند. مشخصه Volt-Ampere از دیود، وابستگی جریان جاری را از طریق دیود، از ارزش و قطبیت ولتاژ اعمال شده به آن بیان می کند (شکل 1.1). شاخه ای که در ربع اول قرار دارد مربوط به جهت فعلی مستقیم (پهنای باند) و جهت فعلی معکوس واقع در ربع سوم است.

تندتر و نزدیکتر به شاخه مستقیم محور عمودی، و نزدیک به شاخه معکوس افقی، خواص انکساری دیود بهتر است. دیود با یک ولتاژ معکوس به اندازه کافی بزرگ، تجزیه و تحلیل می شود، I.E. افزایش جریان معکوس عملیات عادی دیود به عنوان یک عنصر با هدایت یک طرفه تنها در حالت ها امکان پذیر است، زمانی که ولتاژ معکوس از پانچ عبور نمی کند.

دیودهای کنونی به درجه حرارت بستگی دارد (نگاه کنید به شکل 1.1). اگر جریان ثابت جریان را از طریق دیود جریان داشته باشد، هنگامی که درجه حرارت تغییر می کند، کاهش ولتاژ روی دیود به حدود 2 mV / ° C تغییر می کند. با افزایش دما، جریان معکوس دو بار در آلمان و 2.5 بار در دیودهای سیلیکون برای هر 10 درجه سانتیگراد افزایش می یابد. ولتاژ پانچ با افزایش دمای کاهش می یابد.

دیودهای فرکانس بالا، لوازم جهانی هستند: برای صاف کردن جریان ها در محدوده فرکانس گسترده (تا چند صد مگاهرتز)، برای مدولاسیون، تشخیص و سایر تغییرات غیر خطی. دیودهای نقطه به طور عمده به عنوان فرکانس بالا استفاده می شود. دیودهای فرکانس بالا دارای خواص مشابهی به عنوان یکسوساز هستند، اما طیف وسیعی از فرکانس های کاری آنها بسیار گسترده تر است.

تنظیمات اصلی:

unp - ولتاژ مستقیم ثابت در جریان مستقیم مستقیم مستقیم؛

urb - ولتاژ ثابت معکوس اعمال شده به دیود در جهت مخالف؛

جامه- جریان مستقیم ثابت جریان از طریق دیود در جهت رو به جلو؛

ابی - جریان معکوس ثابت جریان از طریق یک دیود در جهت مخالف در یک ولتاژ معکوس معکوس؛

unp.obr.- مقدار ولتاژ معکوس باعث خرابی انتقال دیود می شود؛

inp.cp.- جریان مستقیم مستقیم، متوسط \u200b\u200bبرای دوره جریان مستقیم دیود؛

IVP متوسط \u200b\u200bجریان یکسو کننده، متوسط \u200b\u200bبرای دوره مقدار جریان جریان تصحیح شده از طریق دیود (با توجه به جریان پشت جریان)؛

IBR.CP.- میانگین جریان معکوس، متوسط \u200b\u200bبرای دوره جریان بازگشت؛

rpr - قدرت پراکندگی مستقیم، مقدار قدرت توسط یک دیود زمانی که جریان مستقیم جریان را از بین می برد؛

psr - متوسط \u200b\u200bقدرت دیافراگم دیود، متوسط \u200b\u200bدوره ارزش قدرت پراکنده شده توسط دیود در جریان جریان مستقیم و معکوس است؛

سرخ کردن - مقاومت دیجیتال دیود، نسبت افزایش کمی از ولتاژ دیود به افزایش کوچک جریان بر روی آن در یک حالت داده شده

(1.1)

rnp.d.. - مقاومت مستقیم دیود دیود دیود دیود، مقدار مقاومت دیود به دست آمده به عنوان خصوصی از تقسیم ولتاژ مستقیم ثابت در دیود و جریان مستقیم مربوطه

ربودن - مقاومت معکوس دیود؛ مقدار مقاومت دیود به دست آمده به عنوان خصوصی از تقسیم ولتاژ معکوس ثابت بر روی دیود و جریان معکوس ثابت ثابت

(1.3)

پارامترهای حداکثر مجاز، مرزهای حالت های عملیاتی را تعیین می کنند که در آن دیود می تواند با یک احتمال خاص در طول عمر مفید تاسیس شده کار کند. این موارد عبارتند از: حداکثر ولتاژ معکوس ثابت مجاز urb.max؛ حداکثر جریان مستقیم مجاز IPR.max، حداکثر جریان مستقیم مستقیم مجاز IPR.SR..مکس، حداکثر جریان مستقیم صاف میانی iup.sr.maxحداکثر مجاز انتقال قدرت دیود متوسط rsr.max.

این پارامترها در کتاب مرجع داده می شود. علاوه بر این، آنها می توانند به صورت تجربی و ویژگی های ولتاژ آمپر تعیین شوند.

مقاومت دیفرانسیل به عنوان یک قاعدگی از زاویه شیب مماس، به شاخه مستقیم وه در نقطه اشاره شده است IPR\u003d 12 ma ( rdif ~ ctg θ ~)

(1.4)

مقاومت دیود مستقیم به عنوان نسبت ولتاژ ثابت در دیود پرشور\u003d 0.6V به DC مربوطه IPR\u003d 12 در شاخه مستقیم وه.

(1.5)

ما این را می بینیم سرخ کردن < RPR.D. . علاوه بر این، ما توجه داریم که مقادیر این پارامترها به حالت مشخص شده بستگی دارد. به عنوان مثال، برای همان دیود زمانی که جامه\u003d 4MA

(1.6) , (1.7)

محاسبه ربودن برای دیود GD107 با urb \u003d 20 V و مقایسه با مقدار محاسبه شده RPR.D.. در شاخه معکوس WAH GD107 (نگاه کنید به LISP 1.2) ما می بینیم: ابی \u003d 75MKA urb \u003d 20V از این رو،

(1.8)

ما این را می بینیم غارت>>RPR.D.با توجه به هدایت یکطرفه دیود. نتیجه گیری در مورد هدایت یک طرفه را می توان به طور مستقیم از تجزیه و تحلیل WAH انجام داد: جریان مستقیم جامه~ ma پرشور <1B, в то время как یوب ~ ده ها MCA با oobs ~ ده ها ولت، I.E. جریان مستقیم بیش از یک صد و هزاران بار معکوس است

(1.9)

استثنایی ها و استابیدورها طراحی شده اند تا سطح ولتاژ را تثبیت کنند، زمانی که جریان جریان از طریق دیود تغییر می کند. در استثبیان، کارگران یک طرح از تجزیه الکتریکی از ویژگی های ولتاژ آمپر در منطقه ولتاژ بازگشت (شکل 1.3) هستند.

در این بخش، ولتاژ دیود باقی می ماند تقریبا ثابت با تغییر قابل توجهی در جریان فعلی از طریق دیود باقی می ماند. ویژگی های کم دارای دیودهای آلیاژی با پایه ای از مواد کم ولتاژ (بالا آلیاژ بالا) است. در عین حال، یک انتقال باریک p-n تشکیل شده است، که شرایط را برای وقوع یک شکست الکتریکی در ولتاژ نسبتا کم (واحدهای ده ها ولتاژ) ایجاد می کند. یعنی، چنین ولتاژ ها برای قدرت بسیاری از دستگاه های ترانزیستور مورد نیاز است. در آلمان دیودها، شکست الکتریکی به سرعت در حرارتی حرکت می کند، بنابراین دیودهای سیلیکون به عنوان تثبیت کننده ها استفاده می شود که مقاومت بیشتری نسبت به تجزیه گرما دارند. در Stabystors، کارگران به عنوان یک بخش مستقیم از ویژگی های ولت-آمپر عمل می کنند (شکل 1.4). تثبیت دو طرفه (دو آنودیک) دو مکالمه شامل انتقال P-N، هر کدام از آنها اصلی برای قطب مخالف است.

تنظیمات اصلی:

بر امدگی - ولتاژ تثبیت، ولتاژ استابراسیون زمانی که جریان داده شده؛

ΔUST - پراکندگی ارزش اسمی ولتاژ تثبیت، انحراف ولتاژ بر روی استثنایی از ارزش اسمی؛

redf.st. - مقاومت دیفرانسیل استالیا، نسبت افزایش ولتاژ تثبیت بر استثنایی به افزایش جریان فعلی در محدوده فرکانس داده شده؛

α ST ضریب تثبیت دما است، نسبت تغییر نسبی در ولتاژ تثبیت به تغییر مطلق در دمای محیط در جریان ثابت ثابت.

حداکثر پارامترهای مجاز این موارد عبارتند از: حداکثر ist.maxکمترین ist.min جریان تثبیت کننده، حداکثر جریان مستقیم مجاز imax، حداکثر اتلاف قدرت مجاز pmax.

اصل بهره برداری ساده ترین تثبیت کننده ولتاژ نیمه هادی (شکل 1/5) بر اساس استفاده از غیر خطی بودن ویژگی های ولت آمپر از ثبات است (نگاه کنید به شکل 1.3). برای استفاده از تثبیت کننده نیمه هادی، یک تقسیم ولتاژ متشکل از یک است مقاومت محدود کننده رینگ و سیلیکون Zejabitron VD. بار RNH متصل به Stabilitron،

در این مورد، استرس بر روی بار برابر با ولتاژ در استابیترون است

U R n \u003d U VD \u003d U ART(1.10)

و ولتاژ ورودی بین توزیع شده است رینگ و VD

U VH \u003d U R OGR + U ART(1.11)

جاری رینگ با توجه به قانون اول Kirchhoff، برابر با مقدار بار و جریان های تثبیت

من R rogr \u003d i st + i n (1.12)

مقدار رینگ این به گونه ای انتخاب شده است که جریان از طریق استثنایی برابر با اسمی است، I.E. مطابق با وسط دسکتاپ بود.

من st. note \u003d (من st. min + i st.max) / 2 (1.13)

سلام خوانندگان عزیز سایت Sesaga.ru. در بخش اول مقاله، ما متوجه شدیم که یک نیمه هادی و چگونگی جریان آن در آن رخ می دهد. امروز ما موضوع را ادامه خواهیم داد و درباره اصل عملیات دیودهای نیمه هادی صحبت خواهیم کرد.

یک دیود یک دستگاه نیمه هادی با یک P-N با انتقال دو خروجی (آند و کاتد) است و برای صاف کردن، تشخیص، تثبیت، مدولاسیون، محدودیت ها و تبدیل سیگنال های الکتریکی در نظر گرفته شده است.

با توجه به هدف عملکرد آن، دیودها به اصلاح، جهانی، تحریک، دیودهای مایکروویو، تثبیت، واریک، تعویض، دیودهای تونل و غیره تقسیم می شوند.

از لحاظ نظری، ما می دانیم که دیود در یک جهت جریان را می گذراند و دیگری وجود ندارد. اما چگونه، و چگونه او را انجام می دهد، آنها می دانند و درک نمی کنند.

یک دیود اسکاتلندی را می توان به عنوان یک کریستال متشکل از دو نیمه هادی (مناطق) نشان داد. یک منطقه کریستال دارای هدایت P-type است و دیگری هدایت کننده N نوع است.

در این رقم، حفره هایی که در منطقه P نوع غالب هستند، به طور شرطی با محافل قرمز نشان داده می شوند و الکترونهایی که در ناحیه N نوع N آبی هستند، آبی هستند. این دو ناحیه آند الکترودهای دیود و کاتد هستند:

آند یک الکترود دیود مثبت است که در آن حامل های اصلی شارژ سوراخ هستند.

کاتد یک الکترود دیود منفی است که در آن الکترون ها حامل های اصلی هستند.

لایه های فلزی تماس با سطوح بیرونی مناطق اعمال می شود که نتیجه گیری سیم های الکترودهای دیود لحیم کاری می شود. چنین دستگاهی ممکن است تنها در یکی از دو حالت باشد:

1. باز - زمانی که آن را به خوبی صرف می کند؛ 2 بسته شده - زمانی که او جریان را صرف نمی کند.

سوئیچینگ مستقیم روی دیود جریان مستقیم.

اگر یک منبع ولتاژ ثابت به الکترودهای دیود متصل شود: برای برداشت آند "به علاوه" و بر روی خروج کاتد "منهای"، دیود به نظر می رسد در حالت باز و جریان جریان، ارزش از آن بستگی به ولتاژ اعمال شده و خواص دیود دارد.

با این قطبیت اتصال، الکترونها از ناحیه N نوع به سمت سوراخ ها در ناحیه P به سمت سوراخ حرکت می کنند و سوراخ ها از ناحیه P نوع به سمت الکترون ها به منطقه N نوع حرکت می کنند. در رابط کاربری منطقه، به نام الکترون-سوراخ یا انتقال P-N نامیده می شود، آنها ملاقات خواهند کرد، جایی که جذب یا نوترکیب متقابل آنها رخ می دهد.

مثلا. حامل های شارژ اختیاری در منطقه الکترون الکترونی نوع N، غلبه بر P-N، انتقال به ناحیه P-type سوراخ می شود که در آن آنها غیر هسته ای می شوند. Intround آن بی اساس است، الکترونها توسط حامل های اصلی در ناحیه سوراخ جذب می شوند. به همین ترتیب، حفره هایی که به دامنه الکترونیک می رسند N نوع تبدیل به حامل های غیرقابل اتصال در این منطقه می شوند و همچنین توسط حامل های اصلی جذب می شوند - الکترونها.

تماس دیود، متصل به یک قطب منفی از منبع ولتاژ ثابت، منطقه N نوع را با مقدار عملا نامحدودی از الکترون ها، الکترونها را کاهش می دهد، کاهش می یابد. و تماس، متصل به قطب مثبت منبع ولتاژ، قادر به مصرف همان مقدار الکترون از منطقه P است که باعث می شود غلظت سوراخ ها در منطقه P نوع. بنابراین، هدایت P-N از انتقال بزرگ خواهد بود و مقاومت فعلی کمی خواهد بود، به این معنی که جریان جریان از طریق دیود جریان می یابد، به نام جریان مستقیم دیود IPR است.

سوئیچینگ معکوس روی دیود جریان معکوس

ما قطبیت منبع ولتاژ ثابت را تغییر می دهیم - دیود در حالت بسته خواهد بود.

در این مورد، الکترون ها در ناحیه N نوع به قطب مثبت منبع تغذیه منتقل می شوند، از PN از انتقال عبور می کنند و سوراخ ها، در منطقه P نوع، از PN نیز متمایز خواهند شد انتقال، حرکت به قطب منبع منفی منفی. در نتیجه، مرزهای مناطق به عنوان گسترش آن، که یک منطقه از سوراخ ها و الکترون های تخلیه شده تشکیل شده است، که مقاومت زیادی در برابر جریان دارد.

اما، از آنجا که در هر یک از مناطق دیود، حامل های شارژ غیر معدنی وجود دارد، پس از آن یک مبادله کوچک از الکترونها و سوراخ های بین مناطق هنوز اتفاق می افتد. بنابراین، از طریق دیود جریان زیادی از چندین بار کمتر از یک خط مستقیم جریان می یابد و چنین جریان جریان دیود معکوس (IBR) نامیده می شود. به عنوان یک قاعده، در عمل، جریان معکوس P-N از انتقال نادیده گرفته می شود، و به نظر می رسد که انتقال P-N تنها هدایت یک طرفه دارد.

ولتاژ دیود مستقیم و معکوس.

ولتاژ که در آن دیود باز می شود و جریان مستقیم به طور مستقیم (UPR) نامیده می شود، و ولتاژ قطبی معکوس که در آن دیود بسته می شود و جریان معکوس معکوس (UEB) نامیده می شود.

با ولتاژ مستقیم (UPR)، مقاومت دیود چندین ده OHM را فراتر نمی گذارد، اما مقاومت به ولتاژ معکوس (URB) به چندین دهه، صدها و حتی هزاران کیلو می رسد. این دقیقا مطمئن نیست که آیا اندازه گیری مقاومت مخالف دیود توسط Ohmmeter.

مقاومت انتقال دیود P-N ثابت نیست و بستگی به ولتاژ مستقیم (UPR) دارد که به دیود تغذیه می شود. بیشتر این تنش، مقاومت کمتر دارای انتقال P-N است، بیشتر جریان مستقیم IPR از طریق دیود جریان می یابد. در حالت بسته در دیود، تقریبا تمام سطوح ولتاژ، جریان معکوس عبور از آن کوچک است و مقاومت P-N از انتقال بزرگ است.

مثلا. اگر دیود را به مدار AC تبدیل کنید، آن را با نیمه محدود مثبت در آند باز می کنید، آزادانه عبور جریان مستقیم (IPR) و نزدیک به نیمه محدود منفی بر روی آند، تقریبا هیچ جریان عبور از مخالف جهت - جریان معکوس (IBO). این خواص دیودها برای تبدیل AC به ثابت استفاده می شود و چنین دیودها یکسو کننده نامیده می شوند.

ویژگی های ولتاژ آمپر دیود نیمه هادی.

وابستگی جریان عبور از طریق انتقال P-N از مقدار و قطبیت ولتاژ اعمال شده به آن به عنوان یک منحنی به نام Volt-Ampere مشخصه دیود نشان داده شده است.

نمودار زیر چنین منحنی را نشان می دهد. محور عمودی در قسمت فوقانی، مقادیر جریان مستقیم (IPR) را نشان می دهد و در پایین جریان معکوس (IOBOD). با توجه به محور افقی، مقادیر ولتاژ مستقیم UPR هستند در سمت راست نشان داده شده است، و در سمت چپ ولتاژ معکوس (UEB).

مشخصه ولت آمپر شامل دو شاخه است: شاخه مستقیم، در قسمت بالا سمت راست، مربوط به جریان مستقیم (پهنای باند) از طریق یک دیود، و شاخه معکوس، در قسمت پایین سمت چپ مربوط به معکوس (بسته) جریان از طریق یک دیود

شعبه مستقیم خنک می شود، با فشار دادن به محور عمودی، و افزایش سریع جریان مستقیم جریان مستقیم از طریق یک دیود با افزایش ولتاژ مستقیم. شاخه در حال اجرا تقریبا موازی با محور افقی است و افزایش آهسته در پشت را مشخص می کند جاری. کولر به محور عمودی یک شاخه مستقیم است و نزدیک تر به شاخه معکوس افقی، خواص انکساری دیود بهتر است. حضور جریان معکوس کوچک کمبود دیودها است. از منحنی Volt-Ampere، می توان دید که جریان مستقیم دیود (IPR) صدها بار جریان معکوس تر (IBO) است.

با افزایش ولتاژ مستقیم از طریق P-N، انتقال جریان در ابتدا به آرامی افزایش می یابد و سپس یک طرح افزایش سریع جریان آغاز می شود. این به این واقعیت توضیح داده شده است که دیود آلمان باز می شود و شروع به انجام جریان در یک ولتاژ مستقیم 0.1 - 0.2b و سیلیکون در 0.5 تا 0.6V می شود.

مثلا. با ولتاژ مستقیم UPR \u003d 0.5V، جریان مستقیم IPR 50mA (نقطه "A" بر روی گراف)، و در حال حاضر در UPR \u003d 1B ولتاژ به 150mA افزایش می یابد (نقطه "B" در نمودار).

اما چنین افزایش در حال حاضر منجر به گرم کردن مولکول نیمه هادی می شود. و اگر مقدار گرمای آزاد شده از کریستال به طور طبیعی بزرگتر باشد، یا با استفاده از دستگاه های خنک کننده ویژه (رادیاتور)، پس از آن تغییرات غیر قابل برگشت در مولکول هادی رخ می دهد تا زمانی که تخریب شبکه کریستال رخ دهد. بنابراین، جریان مستقیم P-N از انتقال در سطح محدود است که ساختار نیمه هادی بیش از حد را از بین می برد. برای انجام این کار، از یک مقاومت محدود کننده شامل یک دیود استفاده کنید.

در دیودهای نیمه هادی، مقدار ولتاژ مستقیم UPR با تمام مقادیر جریان های عملیاتی تجاوز نمی کند: برای آلمان - 1b؛ برای سیلیکون - 1.5V.

با افزایش ولتاژ معکوس (UEB) به انتقال P-N اعمال می شود، جریان کمی افزایش می یابد، همانطور که توسط شاخه معکوس مشخصه های ولتاژ نشان داده شده است. به عنوان مثال یک دیود را با پارامترها ببرید: UEB MAX \u003d 100b، IBOX \u003d 0.5 MA، جایی که:

تا کنون حداکثر حداکثر ولتاژ معکوس ثابت، IOB MAX - حداکثر جریان معکوس، MCA.

با افزایش تدریجی ولتاژ بازگشت به مقدار 100V، می توان دید که چقدر کمی جریان معکوس (نقطه "را در نمودار قرار می دهد). اما با افزایش بیشتر ولتاژ، بیش از حداکثر، که دیود PN محاسبه می شود، افزایش شدید در جریان معکوس جریان معکوس (خط نقطه نقطه ای)، گرمایش کریستال نیمه هادی و به عنوان یک نتیجه، PN رخ می دهد شکست انتقال

مشکلات P-N انتقال.

پیلون انتقال پدیده ای از افزایش شدید جریان معکوس است، زمانی که ولتاژ معکوس یک مقدار بحرانی خاص رسیده است. انتقال الکتریکی و حرارتی انتقال P-N وجود دارد. به نوبه خود، تجزیه الکتریکی به تونل و بهمن Trobs تقسیم می شود.

تجزیه الکتریکی

تجزیه الکتریکی به عنوان یک نتیجه از تاثیر یک میدان الکتریکی قوی در انتقال P-N رخ می دهد. چنین شکاف برگشت پذیر است، یعنی انتقال آن به انتقال آسیب نمی رساند، و با کاهش ولتاژ معکوس، اموال دیود ذخیره می شود. مثلا. در این حالت، Stabilids کار می کنند - دیودها طراحی شده برای تثبیت ولتاژ.

شکست تونل

تجزیه تونل به عنوان یک نتیجه از پدیده اثر تونل رخ می دهد، که خود را در این واقعیت نشان می دهد که با تنش قوی میدان الکتریکی که در انتقال PN یک ضخامت کوچک عمل می کند، برخی از الکترونها از طریق انتقال از آن نفوذ می کنند منطقه P نوع به منطقه N نوع بدون تغییر انرژی آن. انتقال نازک P-N تنها با غلظت بالا از ناخالصی ها در مولکول نیمه هادی امکان پذیر است.

بسته به قدرت و هدف دیود، ضخامت انتقال الکترون-سوراخ ممکن است در محدوده 100 نانومتر (نانومتر) تا 1 میکرومتر (میکرومتر) باشد.

برای تجزیه تونل، افزایش شدید در جریان بازگشت با ولتاژ معکوس جزئی مشخص می شود - معمولا تا حدودی تا حدودی. بر اساس این اثر، دیودهای تونل کار می کنند.

با توجه به خواص آن، دیودهای تونل در تقویت کننده ها، ژنراتورهای نوسانات آرام سازی سینوسی و دستگاه های سوئیچینگ در فرکانس ها به صدها و هزاران مگا هرتز استفاده می شود.

فروپاشی بهمن

خرابی بهمن این است که تحت عمل یک میدان الکتریکی قوی، حامل های شارژ غیر هسته ای تحت عمل گرما در انتقال PN به شدت شتاب می گیرد که قادر به از بین بردن یکی از الکترونهای ولنتایز آن از اتم و انتقال آن است به منطقه هدایت با تشکیل یک جفت الکترون - سوراخ. حامل های شارژ حاصل نیز شروع به سرعت بخشیدن و با اتم های دیگر، تشکیل جفت های زیر از سوراخ الکترون می کنند. این فرآیند به دست آوردن شخصیت بهمن به دست می آید، که منجر به افزایش شدید در جریان پشت با ولتاژ تقریبا بدون تغییر می شود.

دیودهایی که از اثر شکست بهمن استفاده می کنند، در واحدهای یکسو کننده قدرتمند مورد استفاده در صنایع متالورژی و شیمیایی، حمل و نقل راه آهن و سایر محصولات الکتریکی استفاده می شود که در آن ولتاژ معکوس بالاتر از حد مجاز است.

تجزیه گرما

تجزیه گرما به عنوان یک نتیجه از گرمای بیش از حد از انتقال P-N از انتقال در زمان جریان فعلی رخ می دهد و با یک غرق گرما ناکافی که ثبات حالت انتقال حرارتی را تضمین نمی کند.

با افزایش ولتاژ معکوس اعمال شده به P-N (UEB)، اتلاف قدرت در انتقال رشد می کند. این منجر به افزایش دمای انتقال و مناطق همسایه نیمه هادی می شود، نوسانات اتم های کریستال افزایش می یابد و پیوند الکترونهای واکنشی با آنها ضعیف می شود. امکان انتقال الکترون ها به منطقه هدایت و تشکیل الکترون بخار اضافی وجود دارد. با شرایط بد، انتقال حرارت از P-N از انتقال به طور ناگهانی افزایش می یابد، که منجر به تخریب انتقال می شود.

در این، بیایید به پایان برسیم، و در بخش بعدی، دستگاه و کار اصلاح دیودها، پل دیود را در نظر بگیرید.

منبع:

1. Borisov v.G. رادیو جوان. 1985. Goryunov N.N. nosov y.r - دیودهای نیمه هادی. پارامترها، روش های اندازه گیری. 1968

sesaga.ru.

پارامترهای اصلی دیودها، جریان مستقیم دیود، ولتاژ دیود معکوس

پارامترهای اصلی دیودها یک جریان مستقیم دیود (IPR) و حداکثر ولتاژ دیود معکوس (UEB) است. لازم است که آنها باید بدانند که آیا این کار یک اصلاح کننده جدید برای منبع تغذیه دارد یا خیر.

جریان مستقیم دیود

جریان مستقیم دیود را می توان به راحتی محاسبه کرد اگر کل جریان را به مصرف انرژی جدید مصرف کند. سپس، برای اطمینان از قابلیت اطمینان، لازم است که این مقدار کمی افزایش یابد و جریان را برای انتخاب یک دیود برای یکسو کننده انتخاب کنید. به عنوان مثال، منبع تغذیه باید جریان 800 مگاوات را تحمل کند. بنابراین، ما یک دیود را انتخاب می کنیم که جریان مستقیم دیود برابر با 1A دارد.

دیود ولتاژ معکوس

حداکثر ولتاژ دیود معکوس پارامتر است که نه تنها بر ارزش ولتاژ در ورودی، بلکه از نوع یکسو کننده نیز بستگی دارد. برای توضیح این بیانیه، نقشه های زیر را در نظر بگیرید. آنها تمام طرح های اساسی یکسو کننده ها را نشان می دهند.

شکل. یک

همانطور که قبلا گفتیم، ولتاژ خروجی یکسو کننده (بر روی کندانسور) برابر با ولتاژ فعلی سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور است که توسط √2 ضرب می شود. در یک ردیف یکپارچه یکپارچه (شکل 1)، زمانی که ولتاژ بر روی دیود آند دارای پتانسیل مثبت نسبت به زمین است، خازن فیلتر به یک ولتاژ بیش از ولتاژ فعال در ورودی یکسو کننده 1.4 بار متهم شده است. در نیمه دوره بعدی، ولتاژ روی آنود دیود نسبت به زمین منفی است و به مقدار دامنه می رسد و در کاتد به طور مثبت نسبت به زمین و معنای مشابهی دارد. در این نیمه دوره به دام، ولتاژ معکوس اعمال می شود، که توسط اتصال متوالی سیم پیچ ترانسفورماتور و کندانسور فیلتر شارژ شده به دست می آید. کسانی که. ولتاژ دیود معکوس باید حداقل ولتاژ دامنه دوگانه ترانسفورماتور ثانویه یا 2.8 برابر بیشتر از مقدار فعال آن باشد. هنگام محاسبه چنین ردیفی، شما باید دیودها را با حداکثر ولتاژ معکوس با 3 برابر بیشتر از مقدار فعال ولتاژ متناوب انتخاب کنید.

شکل. 2

شکل 2 یک ردیف دو سیم را با خروجی متوسط \u200b\u200bنقطه نشان می دهد. همچنین، همانطور که در قبل قبلی، دیودها باید با ولتاژ معکوس 3 برابر بیشتر از مقدار ورودی فعال انتخاب شود.

شکل. 3

در غیر این صورت این مورد در مورد یک دستگاه یکپارچه دو طرفه Bipoperiodic است. همانطور که می بینید در شکل. 3، در هر یک از نیمه بعد، ولتاژ دو برابر شده به دو دیودهای غیر رسانایی، متوالی متصل می شود.

katod-anod.ru.

اصل عملیات و انتصاب دیودها

دیود یکی از انواع دستگاه های طراحی شده بر پایه نیمه هادی است. این یک انتقال P-N، و همچنین نتیجه آنودیک و کاتد دارد. در اغلب موارد، آن را برای مدولاسیون، صاف، تحول و سایر اقدامات با سیگنال های الکتریکی ورودی در نظر گرفته شده است.

اصل عملیات:

جریان الکتریکی بر روی کاتد عمل می کند، بخاری شروع به سوراخ شدن می کند، و الکترود الکترونها را منتشر می کند.
یک میدان الکتریکی بین دو الکترود وجود دارد.
اگر آند دارای پتانسیل مثبت باشد، او شروع به جذب الکترون ها به خود می کند، و میدان ناشی از کاتالیزور این فرآیند است. در این مورد، تشکیل جریان انتشار رخ می دهد.
شارژ منفی فضایی بین الکترودها وجود دارد که می تواند با حرکت الکترون ها مواجه شود. این اتفاق می افتد اگر پتانسیل آند به نظر می رسد بیش از حد ضعیف است. در این مورد، بخش های الکترونها نتوانستند بر تاثیر اتهام منفی غلبه کنند و آنها شروع به حرکت در جهت مخالف، بازگشت به کاتد.
تمام الکترونهایی که به آند رسیده اند و به کاتد بازگشته اند، پارامترهای جریان کاتد را تعیین می کنند. بنابراین، این شاخص به طور مستقیم به پتانسیل مثبت آنود بستگی دارد.
جریان تمام الکترونهایی که می توانند به آند برسند، یک جریان آندایی نامیده می شود، که شاخص های آن در دیود همیشه به پارامترهای جریان کاتد متصل می شود. گاهی اوقات هر دو شاخص می توانند صفر باشند، در شرایطی که آند یک بار منفی دارد، اتفاق می افتد. در این مورد، زمینه ای که بین الکترودها ایجاد می شود، ذرات را تسریع نمی کند، بلکه برعکس، آن را کاهش می دهد و به کاتد باز می گردد. دیود در این مورد در حالت قفل شده باقی می ماند، که منجر به باز شدن زنجیره می شود.

دستگاه

زیر شرح مفصلی از دستگاه دیود است، مطالعه این اطلاعات برای درک بیشتر اصول عمل این عناصر ضروری است:

مسکن یک بالون خلاء است که می تواند از مواد شیشه ای، فلز یا سرامیک با دوام ساخته شده باشد.
در داخل سیلندر 2 الکترود وجود دارد. اول یک کاتد نورد است که در نظر گرفته شده برای اطمینان از روند انتشار الکترون است. ساده ترین طراحی کاتد یک موضوع با قطر کوچک است که در روند عملکرد افزایش می یابد، اما امروزه الکترودهای گرمای غیر مستقیم شایع تر هستند. آنها سیلندر ساخته شده از فلز هستند و دارای یک لایه فعال ویژه ای هستند که قادر به انتشار الکترون هستند.
در داخل کاتد گاز غیر مستقیم، یک عنصر خاص وجود دارد - یک سیم، که تحت تاثیر جریان الکتریکی افزایش می یابد، بخاری نامیده می شود.
الکترود دوم یک آند است، لازم است که الکترون های تولید شده توسط کاتد تولید شود. برای این، باید نسبت به پتانسیل الکترود دوم مثبت داشته باشد. در بیشتر موارد، آند نیز دارای شکل استوانه ای است.
هر دو الکترودهای دستگاه خلاء کاملا با صادر کننده و پایه ای از عناصر نیمه هادی از عناصر مشابه هستند.
برای تولید کریستال دیود، سیلیکون یا ژرمانیوم اغلب استفاده می شود. یکی از قطعات آن به صورت الکتریکی توسط نوع P انجام می شود و دارای کمبود الکترون ها است که توسط روش مصنوعی تشکیل شده است. طرف مقابل کریستال نیز دارای هدایت کننده است، اما N نوع و دارای بیش از حد الکترون است. مرز بین دو حوزه وجود دارد که انتقال P-N نامیده می شود.

چنین ویژگی های دستگاه داخلی به دیودها توسط اموال اصلی خود - امکان جریان الکتریکی تنها در یک جهت.

هدف

در زیر زمینه های اصلی استفاده از دیودها، بر روی نمونه ای از هدف اصلی آنها روشن می شود:

پل های دیود 4، 6 یا 12 دیودها هستند، ارتباط برقرار می کنند، مقدار آنها بستگی به نوع طرح دارد که ممکن است تک فاز، سه فاز نیمه آفتا یا سه فاز باشد. آنها عملکردهای یکسوکت ها را انجام می دهند، این گزینه اغلب در ژنراتورهای خودرو استفاده می شود، زیرا معرفی پل های مشابه، و همچنین استفاده از گره های جمع کننده براش همراه با آنها، عمدتا ابعاد این دستگاه را کاهش داده و قابلیت اطمینان آن را افزایش می دهد . اگر این ترکیب به صورت متوالی در یک جهت انجام شود، شاخص های ولتاژ حداقل را افزایش می دهد که برای باز کردن کل پل دیود مورد نیاز است.
آشکارسازهای دیود با استفاده ترکیبی از این دستگاه ها با خازن ها به دست می آید. این لازم است به طوری که شما می توانید مدولاسیون را با فرکانس های پایین از سیگنال های مختلف مدولاسیون، از جمله تغییرات مدولاسیون دامنه سیگنال رادیویی انتخاب کنید. چنین آشکارسازها بخشی از طراحی بسیاری از مصرف کنندگان خانوار، مانند تلویزیون یا گیرنده های رادیویی است.
اطمینان از حفاظت از مصرف کنندگان از قطب نادرست زمانی که ورودی مدار از بیش از حد در حال ظهور و یا کلید های فشار از تجزیه نیروی الکترومغناطیسی ناشی از خود القاء، که زمانی اتفاق می افتد زمانی که بار القایی قطع شده است. برای اطمینان از ایمنی مدارها از اضافه بار، یک زنجیره ای متشکل از چندین دیودها دارای اتصال به لاستیک های تغذیه در جهت مخالف استفاده می شود. در عین حال، ورودی که حفاظت از آن تضمین شده است باید به وسط این زنجیره متصل شود. در طول عملکرد معمول طرح، تمام دیودها در حالت بسته هستند، اما اگر آنها ثبت شده اند که پتانسیل ورودی بیش از حد مجاز ولتاژ مجاز است، یکی از عناصر محافظ فعال شده است. با توجه به این، این پتانسیل مجاز، محدودیتی را در ولتاژ منبع مجاز در مقدار ولتاژ مستقیم پایین بر روی دستگاه محافظ دریافت می کند.
سوئیچ های ایجاد شده بر اساس دیودها برای تغییر سیگنال ها با فرکانس های بالا استفاده می شود. مدیریت چنین سیستمی با استفاده از جریان الکتریکی مستقیم، جداسازی فرکانس های بالا و عرضه سیگنال کنترل، که به دلیل القاء و خازن ها است، انجام می شود.
ایجاد جرقه دیود موانع شانت دیود استفاده می شود که ایمنی را با محدود کردن ولتاژ در مدار الکتریکی مربوطه فراهم می کند. در ترکیب با آنها، مقاومت محدود کننده فعلی استفاده می شود، که لازم است برای محدود کردن شاخص های الکتریکی جریان عبور از طریق شبکه، و افزایش درجه حفاظت.

استفاده از دیودها در الکترونیک امروز بسیار گسترده است، زیرا در واقع هیچ گونه گونه مدرن تجهیزات الکترونیکی بدون این عناصر انجام نمی شود.

ورود مستقیم دیود

در انتقال P-N از دیود ممکن است بر ولتاژ عرضه شده از منابع خارجی تأثیر بگذارد. چنین شاخص هایی به عنوان مقدار و قطبیت بر رفتار آن تاثیر می گذارد و از طریق جریان الکتریکی انجام می شود.

زیر شرح داده شده در جزئیات گزینه ای است که به علاوه به منطقه P متصل می شود و قطب منفی به منطقه N نوع است. در این مورد، ورود مستقیم رخ خواهد داد:

تحت تاثیر ولتاژ از یک منبع خارجی، میدان الکتریکی در انتقال P-N شکل گرفته است و جهت آن مخالف نسبت به میدان انتشار داخلی خواهد بود.
ولتاژ فیلد به طور قابل توجهی کاهش می یابد که باعث کاهش شدید لایه قفل می شود.
تحت تاثیر این فرایندها، مقدار قابل توجهی از الکترون ها بر توانایی آزادانه حرکت از منطقه P به منطقه N، و همچنین در جهت مخالف تاثیر می گذارد.
جریان جریان رانش در طول این فرایند باقی می ماند، زیرا آنها به طور مستقیم به تعداد حامل های غیر هسته ای که در منطقه انتقال P-N قرار دارند بستگی دارند.
الکترون ها دارای سطح بالایی از انتشار هستند که منجر به تزریق حامل های غیر هسته ای می شود. به عبارت دیگر، تعداد سوراخ ها در ناحیه N افزایش می یابد و افزایش غلظت الکترون ها در منطقه P ثبت می شود.
عدم وجود تعادل و افزایش تعداد حامل های غیر هسته باعث می شود آنها آنها را عمیق به نیمه هادی تبدیل کند و با ساختار آن ترکیب شود، که در نهایت منجر به تخریب خواص الکترونیکی آن می شود.
نیمه هادی قادر به بازگرداندن حالت خنثی خود است، این به دلیل تهیه اتهامات از منبع خارجی متصل شده است که به ظاهر جریان مستقیم در مدار الکتریکی خارجی کمک می کند.

معکوس کردن دیود

در حال حاضر یکی دیگر از روش های گنجاندن در نظر گرفته خواهد شد، که طی آن قطبیت منبع خارجی تغییر می کند، از آن ولتاژ انتقال می یابد:

تفاوت اصلی از گنجاندن مستقیم در این واقعیت است که میدان الکتریکی تولید شده یک جهت دارد که به طور کامل با جهت میدان انتشار داخلی همخوانی دارد. بر این اساس، لایه قفل شدن محدود نخواهد شد، اما برعکس، گسترش می یابد.
فیلد واقع در انتقال P-N-N-Transition یک اثر شتاب دهنده بر روی تعدادی از حامل های شارژ غیر هسته ای به این دلیل خواهد داشت، شاخص های فعلی Draffic بدون تغییر باقی خواهند ماند. پارامترهای جریان حاصل را تعیین می کند که از طریق انتقال P-N عبور می کند.
همانطور که ولتاژ بازگشت افزایش می یابد، جریان الکتریکی جریان از طریق گذار جریان خواهد یافت برای رسیدن به حداکثر شاخص ها. این نام ویژه - جریان اشباع دارد.
مطابق با قانون نمایشی، با افزایش تدریجی دما، شاخص های جریان اشباع افزایش می یابد.

ولتاژ مستقیم و معکوس

ولتاژ که روی دیود تاثیر می گذارد به دو معیار تقسیم می شود:

ولتاژ مستقیم این است که دیود کشف شده است و جریان مستقیم از طریق آن آغاز می شود و شاخص های مقاومت دستگاه بسیار کم هستند.
ولتاژ معکوس این است که قطب معکوس را نشان می دهد و بسته شدن دیود را با عبور از طریق آن فراهم می کند. شاخص های مقاومت دستگاه در همان زمان شروع به رشد به شدت و به طور قابل توجهی می کنند.

مقاومت انتقال P-N یک شاخص همیشه در حال تغییر است، اول از همه، ولتاژ مستقیم به طور مستقیم بر روی دیود تحت تاثیر قرار می گیرد. اگر ولتاژ افزایش یابد، شاخص های مقاومت انتقال به طور همزمان کاهش می یابد.

این منجر به افزایش پارامترهای جریان مستقیم جریان مستقیم از طریق دیود می شود. هنگامی که این دستگاه بسته شده است، در واقع تمام ولتاژ را تحت تاثیر قرار می دهد، به همین دلیل، شاخص های عبور جریان پشتی از طریق دیود ناچیز هستند و مقاومت انتقال به پارامترهای پیک می رسد.

دیود کار و ویژگی های ولتاژ آن

تحت ویژگی های ولت آمپر این ابزارها یک خط منحنی است که نشان می دهد جریان الکتریکی جریان را از طریق انتقال P-N از طریق حجم و قطبیت ولتاژ بر آن تاثیر می گذارد.

چنین برنامه ای را می توان به شرح زیر توصیف کرد:

محور به صورت عمودی واقع شده است: منطقه بالایی مربوط به مقادیر جریان مستقیم، قسمت پایین پارامترهای فعلی پشت است.
محور افقی: منطقه واقع در سمت راست برای مقادیر ولتاژ مستقیم طراحی شده است؛ در سمت چپ پارامترهای ولتاژ معکوس.
شاخه مستقیم مشخصه Volt-Ampere منعکس کننده جریان الکتریکی جریان از طریق یک دیود است. این به سمت بالا هدایت می شود و در مجاورت محور عمودی عبور می کند، زیرا افزایش جریان مستقیم الکتریکی را نشان می دهد که زمانی رخ می دهد که ولتاژ مناسب افزایش می یابد.
شاخه دوم (معکوس) مربوطه و شرایط جریان الکتریکی بسته را نشان می دهد که از طریق دستگاه عبور می کند. او به گونه ای است که به طور موازی با محور افقی عبور می کند. Coermer، این شاخه مناسب برای عمودی، ویژگی های یکسو کننده بالاتر از یک دیود خاص است.
با توجه به گراف، ممکن است مشاهده کنید که پس از رشد ولتاژ مستقیم از طریق انتقال P-N، افزایش آهسته در شاخص های جریان الکتریکی رخ می دهد. با این حال، به تدریج، منحنی به منطقه می رسد که در آن پرش قابل توجه است، پس از افزایش سریع شاخص های آن رخ می دهد. این توسط باز کردن دیود و انجام جریان در ولتاژ مستقیم توضیح داده شده است. برای دستگاه های ساخته شده از آلمان، این اتفاق می افتد در یک ولتاژ برابر با 0.1V به 0.2V (حداکثر مقدار 1B) و برای عناصر سیلیکون، یک شکل بالاتر از 0.5V تا 0.6V مورد نیاز است (حداکثر مقدار 1.5V).
افزایش نشان داده شده در شاخص های فعلی می تواند منجر به گرمای بیش از حد مولکول های نیمه هادی شود. اگر تخلیه گرما ناشی از فرآیندهای طبیعی رخ دهد و عملیات رادیاتور کمتر از سطح آزادی آن باشد، ساختار مولکول ها می توانند نابود شوند و این فرایند یک شخصیت غیر قابل برگشت دارد. به همین دلیل، لازم است که پارامترهای فعلی مستقیم را محدود کنیم تا از گرمای بیش از حد مواد نیمه هادی جلوگیری شود. برای این، مقاومت های ویژه ای که دارای اتصال سریال با دیودها هستند به طرح اضافه می شوند.
بررسی شاخه معکوس، می توان اشاره کرد که اگر ولتاژ معکوس افزایش یابد، که به انتقال P-N اعمال می شود، افزایش پارامترهای فعلی در واقع نقص است. با این حال، در مواردی که ولتاژ به پارامترهایی که برتر از هنجارهای مجاز هستند، ممکن است نشانگر جهش ناگهانی رخ دهد، که نیمه هادی را بیش از حد می کند و به شکستن انتقال P-N بعدی کمک می کند.

سوء عملکرد اصلی دیودها

گاهی اوقات ابزارهای این نوع از این نوع شکست می خورند، این ممکن است به دلیل استهلاک طبیعی و داده های پیری از عناصر یا به دلایل دیگر رخ دهد.

مجموع 3 نوع اصلی از گسل های مشترک:

تست انتقال منجر به این واقعیت می شود که دیود به جای یک دستگاه نیمه هادی اساسا هادی معمولی است. در چنین ایالت، خواص اصلی خود را محروم می کند و شروع به انتقال جریان الکتریکی در هر جهت کاملا می کند. چنین خرابی به راحتی با استفاده از یک مولتی متر استاندارد که شروع به تغذیه بوق می کند شناسایی می شود و سطح مقاومت کم در دیود را نشان می دهد.
هنگامی که فرآیند معکوس، روند معکوس اتفاق می افتد - دستگاه متوقف می شود تا جریان الکتریکی را در هر جهت از بین ببرد، یعنی، آن را در انسداد ماهیت خود می گیرد. برای دقت تعیین شکستن، لازم است از آزمایشکنندگان با متقاضیان با کیفیت بالا و کارآمد استفاده شود، در غیر این صورت، گاهی اوقات می توانند نادرست باشند تا این سوء عملکرد را تشخیص دهند. در ارقام نیمه هادی آلیاژ، چنین شکاف بسیار نادر است.
نشت، که طی آن تنگی بدن دستگاه مختل شده است، به عنوان یک نتیجه از آن نمی تواند به درستی کار کند.

خرابی انتقال P-N

چنین مواردی در شرایطی رخ می دهد که شاخص های جریان الکتریکی معکوس به طور ناگهانی و به شدت رشد می کنند، این به دلیل این واقعیت است که ولتاژ نوع مربوطه به مقادیر بالایی غیر قابل قبول می رسد.

گونه های متعدد معمولا متفاوت هستند:

تعهدات حرارتی که ناشی از افزایش شدید دما و بیش از حد پس از آن است.
سبک های الکتریکی ناشی از جریان به انتقال.

برنامه مشخصه Volt-Ampere اجازه می دهد تا شما را به صورت بصری این فرایندها و تفاوت بین آنها را یاد بگیرند.

تجزیه الکتریکی

عواقب ناشی از خرابی های الکتریکی غیر قابل برگشت نیست، زیرا خود کریستال را از بین نمی برد. بنابراین، با کاهش تدریجی ولتاژ، شما می توانید کل خواص و پارامترهای عملیاتی دیود را بازگردانید.

در همان زمان، نمونه های این نوع به دو نوع تقسیم می شوند:

خرابی تونل زمانی رخ می دهد که ولتاژ بالا از طریق انتقال باریک عبور می کند، که باعث می شود که از طریق الکترون ها به طور جداگانه از طریق آن عبور کند. معمولا آنها بوجود می آیند اگر تعداد زیادی از ناخالصی های مختلف در مولکول های نیمه هادی وجود دارد. در طول چنین خرابی، جریان معکوس شروع به رشد به شدت و به سرعت می کند، و ولتاژ مربوطه کم است.
گونه های بهمن از شکاف ها به علت اثرات میدان های قوی که قادر به اورکلاک کردن حامل های شارژ به سطح محدود می شود، ممکن است به دلیل آن که آنها از اتم ها از اتم ها تعدادی از الکترونهای ولنتایزی را که پس از آن به منطقه انجام می شود، دوخته شود. این پدیده شخصیت بهمن است، بنابراین این نوع خرابی ها و دریافت چنین نامی است.

تجزیه گرما

وقوع چنین خرابی می تواند به دو دلیل اصلی رخ دهد: یک غرق گرما ناکافی و گرمای بیش از حد انتقال P-N، که به علت جریان از طریق جریان الکتریکی با شاخص های بیش از حد بالا رخ می دهد.

افزایش رژیم دما در مناطق انتقال و همسایه موجب عواقب زیر می شود:

افزایش نوسانات در اتم های موجود در کریستال.
تماس با الکترون ها به منطقه انجام شده است.
افزایش شدید دما.
تخریب و تغییر شکل ساختار کریستال.
شکست کامل و شکستن کل مولفه های رادیویی.

slarkenergy.ru.

دیود یکسو کننده | ولتاژ

شکل 1. ویژگی های ولتاژ دیود یکسو کننده.

ولتامپر مشخصه دیود یکسو کننده

شکل در ربع اول مستقر است، در سوم - شاخه معکوس از ویژگی های دیود. شاخه مستقیم مشخصه تحت عمل ولتاژ مستقیم، معکوس به ترتیب، ولتاژ معکوس بر روی دیود حذف می شود. ولتاژ مستقیم در دیود، چنین ولتاژ نامیده می شود که در آن یک پتانسیل الکتریکی بالاتر بر روی کاتد در ارتباط با آند تشکیل شده است، و اگر ما نشانه نشانه ها را در کاتد منهای (-)، بر روی آند به علاوه صحبت کنیم (+)، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است.

شکل 2. طرح برای مطالعه باتری دیود با دخالت مستقیم.

شکل 1 نمادهای زیر را نشان می دهد:

IP - کار دیود فعلی؛

UD - کاهش ولتاژ در دیود؛

UO - ولتاژ دیود معکوس؛

UPR - ولتاژ شکست؛

IU - جریان نشت، یا جریان دیود معکوس.

مفاهیم و ویژگی ها

جریان عملیاتی دیود (IR) یک جریان الکتریکی مستقیم است، مدت زمان طولانی عبور از یک دیود که در آن دستگاه در معرض تخریب درجه حرارت برگشت ناپذیر قرار نمی گیرد و ویژگی های آن تغییرات کیفی قابل توجهی نداشته است. در کتاب های مرجع ممکن است به عنوان یک جریان مستقیم مستقیم نشان داده شود. کاهش ولتاژ روی دیود (UD) ولتاژ بر روی خروجی دیود است که زمانی اتفاق می افتد که جریان عملیاتی مستقیم از طریق آن عبور می کند. در کتاب های مرجع می تواند به عنوان ولتاژ مستقیم در دیود نشان داده شود.

جریان مستقیم جریان مستقیم با ورود مستقیم دیود.

ولتاژ دیواری معکوس (UO) ولتاژ معکوس مجاز بر روی دیود به مدت طولانی اعمال می شود، که در آن تخریب غیرقابل برگشت از انتقال P-N آن رخ می دهد. در کتاب های مرجع، ممکن است حداکثر ولتاژ معکوس نامیده شود.

ولتاژ شکست (UPR) ولتاژ معکوس بر روی دیود است که در آن تجزیه الکتریکی غیر قابل برگشت از P-N از انتقال رخ می دهد، و به عنوان یک نتیجه، خروجی ابزار.

جریان دیود معکوس یا جریان نشتی (IU) - جریان معکوس، که باعث تخریب غیرقابل برگشت (تجزیه) P-N از انتقال دیود نمی شود.

هنگام انتخاب دیودها انتخاب معمولا توسط ویژگی های فوق هدایت می شود.

دیود کار

ظرافت های انتقال P-N، موضوع مقاله جداگانه. ما این کار را ساده می کنیم و کار دیود را از موقعیت هدایت یک طرفه در نظر می گیریم. بنابراین، دیود به عنوان یک هادی به طور مستقیم و به عنوان دی الکتریک (عایق) در هنگام روشن شدن کار می کند. دو طرح را در شکل 3 در نظر بگیرید.

شکل 3. معکوس (A) و مستقیم (B) تغییر در دیود.

این رقم دو گزینه برای یک طرح را نشان می دهد. در شکل 3 (a)، موقعیت سوئیچ S1 و S2، تماس الکتریکی از آندای دیود را با منبع تغذیه منهای، و کاتد از طریق لامپ HL1 با یک پلاس فراهم می کند. همانطور که قبلا تصمیم گرفتیم، آن را درگیری مخالف دیود است. در این حالت، دیود به عنوان یک عنصر الکتریکی عایق رفتار می کند، زنجیره الکتریکی تقریبا باز خواهد شد، لامپ نمی سوزد.

هنگام تغییر موقعیت تماس S1 و S2، شکل 3 (B)، یک تماس الکتریکی از آند از دیود VD1 با یک منبع تغذیه ارائه شده است، و کاتد از طریق لامپ نور منفی است. در عین حال، شرایط مستقیم مستقیم دیود انجام می شود، باز می شود و از طریق آن، از طریق هادی، جریان جریان (لامپ) جریان می یابد.

اگر شما فقط شروع به مطالعه الکترونیک کردید، می توانید پیچیدگی کمی را با سوئیچ ها در شکل 3 انجام دهید. بر اساس شرح فوق، بر اساس الگوی ساده شکل 4، یک آنالوگ را انجام دهید. این تمرین به شما امکان می دهد تا به این اصل را درک کنید و به آن کمک کنید از ساخت و خواندن مدارهای الکتریکی.

شکل 4. نمودار معکوس و مستقیم مستقیم دیود (ساده شده).

در شکل 4، تغییر قطبیت بر روی خروجی های دیود با تغییر موقعیت دیود (چرخش) تضمین می شود.

دیود هدایت یک طرفه

شکل 5. نمودارهای ولتاژ قبل و بعد از دیود یکسو کننده.

ما نتیجه می گیریم که پتانسیل الکتریکی سوئیچ S2 همیشه برابر است. سپس اختلاف ولتاژ-SU1-S2 و + US1-S2 به آنود دیود بسته به موقعیت سوئیچ های S1 و S2 عرضه می شود. نمودار چنین ولتاژ متناوب شکل مستطیلی شکل 5 (نمودار بالا) نشان داده شده است. با یک تفاوت ولتاژ منفی بر روی آند دیود، قفل شده است (آن را به عنوان یک عنصر عایق کار می کند)، و آن را از طریق لامپ HL1 جریان نمی یابد و آن را نمی سوزاند، و استرس بر روی لامپ تقریبا برابر با صفر است. دیود با یک تفاوت ولتاژ مثبت، دیود (اعمال به عنوان یک هادی الکتریکی) و در یک زنجیره سازگار از لامپ دیود جریان جریان جریان است. ولتاژ بر روی لامپ به UHL1 افزایش می یابد. این ولتاژ کمی کمتر از ولتاژ منبع تغذیه است، زیرا بخش ولتاژ در دیود قرار دارد. به همین دلیل، تفاوت ولتاژ در الکترونیک و مهندسی برق گاهی اوقات "کاهش ولتاژ" نامیده می شود. کسانی که. در این مورد، اگر لامپ به عنوان یک بار در نظر گرفته شود، ولتاژ بار، و در دیود - کاهش ولتاژ خواهد بود.

بنابراین، دوره های اختلاف ولتاژ منفی به نظر می رسد توسط یک دیود، قطع، و از طریق جریان جریان جریان تنها در طول دوره تفاوت ولتاژ مثبت نادیده گرفته می شود. چنین تبدیل ولتاژ متناوب به یکپارچه (پالسی یا ثابت) به نام صاف کردن.

volt-Info.ru.

1. دیودهای نسبی، اصل عملیات، ویژگی ها:

دیود نیمه هادی یک دستگاه نیمه هادی با دو الکترود است که هدایت یک طرفه دارد. دیودهای نیمه هادی شامل یک گروه گسترده ای از ابزارهایی با انتقال P-N، یک تماس فلزی از فلزات نیمه هادی، و غیره هستند. رایج ترین دیودهای نیمه هادی های الکتریکی رایج هستند. خدمت به تبدیل و تولید نوسانات الکتریکی. یکی از اصلی ترین دستگاه های الکترونیکی مدرن. اصل عمل دیود نیمه هادی: در قلب اصل عمل دیود نیمه هادی - خواص انتقال الکترون-سوراخ، به ویژه، عدم تقارن قوی از ویژگی های Volt-Amps نسبت به صفر. بنابراین دخالت مستقیم و معکوس را تشخیص می دهد. در گنجاندن مستقیم، دیود دارای مقاوم در برابر الکتریکی کوچک است و جریان الکتریکی خوبی دارد. در مقابل - در یک ولتاژ، مقاومت در برابر شکست کمتر ولتاژ بسیار بزرگ و همپوشانی است. مشخصات:

دیودها 2.Polnutric، ورود مستقیم و معکوس، وه:

ورود مستقیم و معکوس:

با چرخاندن مستقیم بر انتقال P-N، ولتاژ خارجی یک میدان را در انتقال ایجاد می کند، که مخالف جهت میدان انتشار داخلی است. تنش میدان حاصل می افتد، که با محدود کردن لایه قفل همراه است. به عنوان یک نتیجه، تعداد زیادی از حامل های اصلی شارژ قادر به انتقال به منطقه مجاور است (جریان رانش تغییر نمی کند، زیرا این بستگی به تعداد حامل های غیر هسته ای که در مرزهای گذار ظاهر می شود)، I.E. از طریق انتقال، جریان حاصل را از بین می برد، در مولفه انتشار اصلی تعیین می شود. جریان انتشار بستگی به ارتفاع مانع بالقوه دارد و به طور نمادین افزایش می یابد.

افزایش انتشار حامل های شارژ از طریق انتقال انتقال به افزایش غلظت سوراخ ها در ناحیه N نوع و الکترون در منطقه P نوع. چنین افزایش غلظت حامل های غیر هسته ای به علت اثر ولتاژ خارجی اعمال شده به انتقال، تزریق حامل های غیر هسته ای نامیده می شود. حامل های غیر مسکونی غیر متعارف در عمق نیمه هادی پخش می شوند و به صورت الکترونیکی آن را نقض می کنند. بازسازی وضعیت خنثی نیمه هادی ناشی از دریافت حمل و نقل شارژ از منبع خارجی رخ می دهد. این علت جریان در زنجیره بیرونی است که به نام مستقیم است.

هنگامی که انتقال P-N در جهت مخالف روشن می شود، ولتاژ معکوس خارجی یک میدان الکتریکی ایجاد می کند که در جهت انتشار است که منجر به افزایش مانع بالقوه و افزایش عرض لایه قفل می شود. همه اینها جریان های انتشار حامل های اصلی را کاهش می دهد. برای حامل غیر هسته ای، میدان در انتقال P-N-Transition همچنان شتاب می گیرد و بنابراین جریان رانش تغییر نمی کند.

بنابراین، جریان فعلی در نتیجه، به طور عمده توسط رانش حامل های غیر هسته ای تعیین می شود، از طریق انتقال جریان خواهد یافت. از آنجایی که مقدار حامل های غیر هسته ای دمیدن به ولتاژ اعمال شده بستگی ندارد (تنها بر سرعت آنها تاثیر می گذارد)، سپس با افزایش ولتاژ معکوس جریان از طریق انتقال به تلاش برای محدود کردن مقدار محدود است که نامیده می شود جریان اشباع بیشتر غلظت اهدا کنندگان و ناخالصی های پذیرفته شده، کمترین جریان اشباع، و با افزایش دمای جریان اشباع با توجه به قانون نمایشی افزایش می یابد.

گراف خمیر را برای قدرت مستقیم و معکوس بر روی دیود نشان می دهد. آنها همچنین می گویند شاخه مستقیم و معکوس از ویژگی های ولت-آمپر. شعبه مستقیم (IPR و UPR) ویژگی های دیود را با گنجاندن مستقیم نشان می دهد (یعنی زمانی که "Plus" بر روی آند خدمت می شود). شاخه معکوس (IBR و UEBS) ویژگی های دیود را هنگامی که پشت روشن می شود، نمایش می دهد (یعنی زمانی که "منهای" بر روی آند کار می کند).

خط آبی ضخیم مشخصه دیود آلمان (GE) است و خط نازک سیاه و سفید مشخصه دیود سیلیکون (SI) است. این رقم واحدهای اندازه گیری را برای محورهای جریان و ولتاژ نشان نمی دهد، زیرا آنها به نام تجاری خاص دیود بستگی دارند.

برای شروع، ما تعریف می کنیم، همانطور که برای هر سیستم مختصات صاف، چهار زاویه مختصات (Quadrant) تعریف می کنیم. اجازه دهید به شما یادآوری کنم که اول، ربع است که در سمت راست بالا قرار دارد (یعنی جایی که ما نامه های GE و SI داریم). بعد، quadrants شمارش عقربه های ساعت به عقب می شود.

بنابراین، ربع های II و IV-th خالی هستند. این به این دلیل است که ما می توانیم دیود را فقط به دو روش تبدیل کنیم - به طور مستقیم یا در جهت مخالف. وضعیت غیر ممکن است زمانی که، به عنوان مثال، جریان معکوس جریان را از طریق دیود جریان می دهد و در عین حال آن را در جهت رو به جلو، و یا به عبارت دیگر، غیر ممکن است که هر دو "به علاوه" و "منهای" به یک نتیجه گیری غیر ممکن است . دقیق تر، ممکن است، اما پس از آن یک مدار کوتاه خواهد بود. این باقی مانده است که فقط دو مورد را در نظر بگیریم - مستقیم مستقیم به دیود دیود.

برنامه گنجاندن مستقیم در ربع اول کشیده شده است. می توان دید که ولتاژ بیشتر، جریان بیشتر. علاوه بر این، تا چند لحظه ولتاژ سریعتر از جریان است. اما پس از آن شکستگی می آید، و ولتاژ تقریبا تغییر نمی کند، و جریان شروع به رشد می کند. برای اکثر دیودها، این شکستگی در محدوده 0.5 ... 1 V. این تنش است، زیرا آنها می گویند "قطره" در دیود. این 0.5 ... 1 در و یک قطره ولتاژ در دیود وجود دارد. افزایش جریان آهسته به ولتاژ 0.5 ... 1b به این معنی است که در این بخش از جریان از طریق یک دیود تقریبا به طور مستقیم نمی رود.

برنامه سوئیچینگ معکوس در ربع سوم کشیده شده است. می توان دید که در یک منطقه قابل توجه از جریان تقریبا تغییر نمی کند، و سپس بهمن افزایش می یابد. اگر شما افزایش، ولتاژ، به عنوان مثال، تا چند صد ولت، پس از آن این ولتاژ بالا "سفر" یک دیود، و جریان از طریق دیود جریان خواهد شد. این فقط یک "شکستن" یک فرآیند غیرقابل برگشت است (برای دیودها). به این معناست که چنین "شکستن" منجر به فرسودگی دیود می شود و حتی حتی متوقف کردن جریان در هر جهت، و یا بالعکس - جریان را در تمام جهات منتقل می کند.

ویژگی های دیودهای خاص همیشه نشان می دهد حداکثر ولتاژ معکوس - یعنی یک ولتاژ است که می تواند یک دیود را بدون "شکست" در هنگام چرخش در جهت مخالف مقاومت کند. این لازم است که در هنگام توسعه دستگاه هایی که دیودها استفاده می شود، در نظر گرفته شود.

مقایسه ویژگی های دیودهای سیلیکون و آلمان، می توان نتیجه گرفت که در انتقال P-N از دیود سیلیکون مستقیم و معکوس کمتر از دیود آلمان (با همان مقدار ولتاژ بر خروجی ها). این به خاطر این واقعیت است که سیلیکون بزرگتر از عرض منطقه ممنوعه است و برای انتقال الکترونها از منطقه والنس به منطقه هدایت، نیاز به ارائه انرژی اضافی بیشتری دارد.

studfiles.net

حداکثر ولتاژ معکوس بر روی دیودها توسط فرمول تعیین می شود

urb mach \u003d 1،045us.

در تعدادی از کاربردهای عملی برای اصلاح کنترل قدرت AC و صاف، مبدل های تریستور به بار منتقل می شوند. در عین حال، جریان های کنترل کوچک به شما اجازه می دهد تا جریان های بار بزرگ را کنترل کنید.

یک نمونه از یک ردیف تریستور کنترل شده ساده در شکل نشان داده شده است. 7.10.

شکل. 7.10. تریستور نمودار یکسوساز

در شکل 7.11 نمودار زمان توضیح اصل تنظیم ارزش متوسط \u200b\u200bولتاژ راست.

شکل. 7.11. نمودارهای موقت یک رککت تریستور

در این طرح فرض می شود که ولتاژ ورودی URH برای تریستور قابل تنظیم، به عنوان مثال، یک پردازنده دو سیم تشکیل شده است. اگر پالس های کنترل، دامنه های کافی را در ابتدای هر نیمه دوره (بخش O-A بر روی نمودار UR) تغذیه می کنند، ولتاژ خروجی ولتاژ یکسو کننده دو سیم را تکرار می کند. اگر پالس های کنترل را با وسط هر نیمه دوره تغییر دهید، پالس های خروجی یک دوره ای برابر با یک چهارم نیمه دوره ای (بخش B-C) \u200b\u200bداشته باشند. جابجایی بیشتر کنترل پالس منجر به کاهش بیشتر در دامنه متوسط \u200b\u200bپالس های خروجی می شود (بخش D-E).

بنابراین، تغذیه پالس های کنترل به تریستور، تغییر فاز نسبت به ولتاژ ورودی، می تواند ولتاژ سینوسی (جریان) را به ترتیب پالس های هر مدت، دامنه و قطبیت تبدیل کند، یعنی شما می توانید مقدار فعال را تغییر دهید ولتاژ (جریان) در حد گسترده.

7.3 فیلترهای صاف

طرح های صاف در نظر گرفته شده امکان ایجاد یک ولتاژ پالسی واحد یکپارچه را فراهم می کند که همیشه برای تولید دستگاه های الکترونیکی پیچیده قابل استفاده نیست، زیرا به دلیل موجهای بزرگ، آنها منجر به بی ثباتی عملیات آنها می شود.

برای کاهش قابل توجهی در پالسی، فیلترهای صاف استفاده می شود. مهمترین پارامتر فیلتر صاف، ضریب صافی S، تعیین شده توسط فرمول S \u003d 1 / 2 است، جایی که 1 و 2 ضرایب موج دار در ورودی و خروجی فیلتر است. ضریب موج دار نشان می دهد که چند بار فیلتر باعث کاهش ریزش می شود. در مدارهای عملی، ضریب موج در خروجی فیلتر می تواند به مقادیر 0.00003 برسد.

عناصر اصلی فیلترها عبارتند از عناصر جت - ظروف و القایی (Chokes). در ابتدای اصل عملیات ساده ترین فیلتر صاف، نمودار که در شکل نشان داده شده است، در نظر بگیرید. 7.12.

شکل. 7.12. طرح ساده ترین فیلتر صاف با یک رکتیفایر تک گالری

در این طرح، تنش بر روی بار پس از یک رطوبت دیود تک پلیوود، VD با استفاده از یک خازن با موازی متصل به بار RN انجام می شود.

نمودارهای موقت توضیح عملیات این فیلتر در شکل نشان داده شده است. 7.13. در بخش T1 - T2، ولتاژ ورودی دیود را باز می کند و کندانسور شارژ می شود. هنگامی که ولتاژ ورودی شروع به کاهش می کند، دیود با ولتاژ انباشته شده بر روی خازن UC (بخش T1 - T2) بسته شده است. در این فاصله، منبع ولتاژ ورودی از خازن و بار قطع شده است و خازن از طریق مقاومت بار RN تخلیه می شود.

شکل. 7.13. نمودار فیلتر فیلتر موقت با یکسو کننده تک پاریس

اگر ظرفیت به اندازه کافی بزرگ باشد، ظرفیت ظرف از طریق RN با یک زمان ثابت ثابت  \u003d rNA رخ می دهد، و بنابراین کاهش ولتاژ بر خازن کوچک خواهد بود و اثر صاف شدن قابل توجه است. از سوی دیگر، بیشتر ظرفیت کوتاهتر از بخش T1-T2 که در آن دیود باز است و جریان فعلی افزایش می یابد (برای یک جریان بار متوسط \u200b\u200bداده شده) با کاهش تفاوت T2 - T1. چنین نحوه عملیات می تواند منجر به شکست دیود یکسو کننده شود و علاوه بر این، به اندازه کافی سنگین و برای ترانسفورماتور است.

هنگام استفاده از دو طرفه دو طرفه، مقدار پالسی در خروجی فیلتر خازنی کاهش می یابد، از آنجا که کندانسور در طول ظهور پالس ها به یک مقدار کوچکتر، که به خوبی در شکل نشان داده شده است. 7.14.

شکل. 7.14. پالس های صاف کردن یک رکتیفایر Bippetier

برای محاسبه مقدار موج ها در خروجی فیلتر خازنی، ما تقریبی از پالس های ولتاژ خروجی منحنی شکل اره را تولید خواهیم کرد، همانطور که در شکل نشان داده شده است. 7.15.

شکل. 7.15. تقریب ولتاژ پالس

تغییر بار در کندانسور توسط بیان تعیین می شود

ΔQ \u003d Δuc \u003d i nt1،

جایی که T1 دوره پالسی است، مقدار متوسط \u200b\u200bجریان بار است. با توجه به این واقعیت که آن را \u003d ISR / RN، ما دریافت می کنیم

از شکل 7.15 آن را دنبال می کند

در عین حال، دامنه دوگانه پالساسیون ها توسط بیان تعیین می شود

خواص صاف کننده دارای فیلترهای القایی است، و فیلترهای حاوی القایی و ظروف دارای بهترین خواص صاف کردن، متصل به شکل نشان داده شده در شکل. 7.16.

شکل. 7.16. فیلتر صاف با القاء و ظرفیت

در این طرح، ظرفیت خازن به گونه ای انتخاب شده است که مقاومت واکنش آن به طور قابل توجهی مقاومت کمتر است. مزیت این فیلتر این است که مقدار پالس ورودی ΔU را به میزان کاهش می دهد، جایی که می تواند فرکانس موج ها باشد.

در عمل، انواع مختلف فیلترهای F-shapative و P-shaped گسترده بود، ساختارهای آن در شکل. 7.17.

در جریان بار کوچک، F در حال کار خوب است - یکسو کننده شکل، ارائه شده در شکل. 7.16.

شکل. 7.17. فیلتر کردن گزینه های ساخت و ساز

در طرح های مسئولانه ترین، طرح های چند فیلتر استفاده می شود (شکل 7.17 گرم).

اغلب، Choke توسط مقاومت جایگزین می شود، که کمی کیفیت فیلتراسیون را کاهش می دهد، اما به طور قابل توجهی فیلترها را به طور قابل توجهی کاهش می دهد (شکل 7.17 b، c).

ویژگی اصلی خارجی یکسو کننده ها با فیلتر، وابستگی مقدار متوسط \u200b\u200bولتاژ خروجی USR (ولتاژ بر روی بار) از جریان خروجی متوسط \u200b\u200bاست.

در طرح های در نظر گرفته شده، افزایش جریان خروجی منجر به کاهش در USR به دلیل افزایش کاهش ولتاژ در سیم پیچ ترانسفورماتور، دیودها، تامین سیم، عناصر فیلتر می شود.

شیب ویژگی بیرونی در یک جریان متوسط \u200b\u200bداده شده توسط مقاومت خروجی اشعه تعیین شده توسط فرمول تعیین می شود:

ICR - مجموعه. کمیت کوچکتر، ولتاژ خروجی کوچکتر به جریان خروجی بستگی دارد، مدار یکسو کننده بهتر با فیلتر بهتر است. در شکل 7.18 وابستگی های معمولی USR را از ICR برای گزینه های مختلف فیلتر کردن نشان می دهد.

شکل. 7.18. وابستگی های معمول USR از ICRS برای طرح های مختلف فیلتر کردن

studfiles.net

ولتاژ معکوس چیست؟ - تعمیر داخلی ساخت داخلی

ولتاژ معکوس

ولتاژ معکوس نوع سیگنال انرژی تولید شده با تغییر قطبیت جریان الکتریکی است. چنین تنش اغلب زمانی اتفاق می افتد که قطب معکوس به دیود تغذیه می شود، دیود را مجبور به پاسخ دادن، در جهت مخالف عمل می کند. این تابع معکوس همچنین می تواند یک ولتاژ شکست را در داخل دیود ایجاد کند، زیرا این اغلب منجر به فروپاشی مدار می شود که ولتاژ آن اعمال می شود.

ولتاژ معکوس زمانی رخ می دهد که منبع سیگنال قدرت به زنجیره ای اعمال می شود. این بدان معنی است که منبع مثبت سرب به یک هادی مدار پایه یا منفی متصل می شود و بالعکس. این انتقال ولتاژ اغلب در نظر گرفته نشده است، زیرا اکثر مدارهای الکتریکی قادر به پردازش ولتاژ نیستند.

هنگامی که حداقل ولتاژ به نمودار یا دیود تغذیه می شود، این ممکن است منجر به این واقعیت شود که طرح یا دیود در جهت معکوس کار می کند. این می تواند باعث واکنش، مانند موتور فن جعبه، چرخش نادرست. عنصر در چنین مواردی ادامه خواهد یافت.

هنگامی که مقدار ولتاژ مربوط به زنجیره ای بیش از حد بزرگ است، سیگنال برای مدار دریافت شده، با این حال، این ولتاژ مشت زدن نامیده می شود. اگر سیگنال ورودی، که معکوس بود، بیش از ولتاژ مجاز برای زنجیره ای برای حفظ، طرح ممکن است در خارج از بقیه مورد استفاده قرار گیرد. نقطه ای که زنجیره آسیب دیده است، به ارزش ولتاژ شکست اشاره دارد. این ولتاژ شکست دارای یک جفت نام دیگر، ولتاژ معکوس یا ولتاژ معکوس معکوس است.

ولتاژ معکوس می تواند باعث ولتاژ شکست شود، که بر عملکرد سایر اجزای مدار نیز تاثیر می گذارد. خارج از دیودهای آسیب پذیر و توابع مدار ولتاژ معکوس، می تواند تبدیل به یک ولتاژ معکوس پیک شود. در چنین مواردی، این طرح نمی تواند تعداد قدرت ورودی را از سیگنال داشته باشد که به معکوس تبدیل شده است و می تواند ولتاژ شکست را بین عایق ها ایجاد کند.

این ولتاژ شکست، که می تواند از طریق اجزای مدار رخ دهد، می تواند باعث بروز اجزاء یا عایق های سیم شود. این می تواند آنها را به هدایت سیگنال تبدیل کند و به زنجیره آسیب برساند، ولتاژ را به قسمت های مختلف مدار متصل می کند که نباید آن را مصرف کند، که منجر به بی ثباتی در سراسر زنجیره می شود. این ممکن است باعث ایجاد آرک های ولتاژ از جزء به جزء شود، که همچنین می تواند به اندازه کافی قدرتمند باشد تا اجزای مختلف مدار را روشن کند و منجر به آتش شود.

سیستم TT در ولتاژ الکتریکی تا 1000V

U ARR. m ah \u003d 1،045U WED.

یک نمونه از یک ردیف تریستور کنترل شده ساده در شکل نشان داده شده است. 7.10.

شکل. 7.10. تریستور نمودار یکسوساز

در شکل 7.11 نمودار زمان توضیح اصل تنظیم ارزش متوسط \u200b\u200bولتاژ راست.

شکل. 7.11. نمودارهای موقت یک رککت تریستور

در این طرح فرض می شود که ولتاژ ورودی U W برای تریستور قابل تنظیم، به عنوان مثال، یک یکسو کننده دو سخنرانی تشکیل شده است. اگر پالس های کنترل شما در دامنه های کافی در ابتدای هر نیمه دوره تغذیه شوند (بخش O-A بر روی نمودار UD)، ولتاژ خروجی ولتاژ یکسو کننده دو قدرت را تکرار می کند. اگر پالس های کنترل را با وسط هر نیمه دوره تغییر دهید، پالس های خروجی یک دوره ای برابر با یک چهارم نیمه دوره ای (بخش B-C) \u200b\u200bداشته باشند. جابجایی بیشتر کنترل پالس منجر به کاهش بیشتر در دامنه متوسط \u200b\u200bپالس های خروجی می شود (بخش D-E).

7.3 فیلترهای صاف

برای کاهش قابل توجهی در پالسی، فیلترهای صاف استفاده می شود. مهمترین پارامتر فیلتر صاف، ضریب صافی S است که توسط فرمول S \u003d 1 /  2 تعیین می شود، جایی که  1 و  2 - ضرایب موج ها در ورودی و خروجی فیلتر به ترتیب. ضریب موج دار نشان می دهد که چند بار فیلتر باعث کاهش ریزش می شود. در مدارهای عملی، ضریب موج در خروجی فیلتر می تواند به مقادیر 0.00003 برسد.

شکل. 7.12. طرح ساده ترین فیلتر صاف با یک رکتیفایر تک گالری

در این طرح، تنش صاف بر روی بار پس از یکپارچه یکپارچه دیود تک الپپیوم VD با استفاده از یک خازن با موازی متصل به بار R n انجام می شود.

نمودارهای موقت توضیح عملیات این فیلتر در شکل نشان داده شده است. 7.13. در بخش T1 - T2، ولتاژ ورودی دیود را باز می کند و کندانسور شارژ می شود. هنگامی که ولتاژ ورودی شروع به کاهش می کند، دیود با یک ولتاژ انباشته شده در Condenser U C (بخش T1 - T2) انباشته شده است. در این فاصله، منبع ولتاژ ورودی از خازن و بار قطع شده است، و خازن از طریق مقاومت بار R n تخلیه می شود.

شکل. 7.13. نمودار فیلتر فیلتر موقت با یکسو کننده تک پاریس

اگر ظرفیت به اندازه کافی بزرگ باشد، تخلیه ظرف از طریق R N با یک زمان زیاد ثابت  \u003d r n c رخ می دهد، و بنابراین کاهش ولتاژ بر خازن کوچک خواهد بود و اثر صاف شدن قابل توجه است. از سوی دیگر، ظرفیت کوتاهتر از بخش T1 - T2 که طی آن دیود باز است و جریان فعلی جریان دارد، افزایش می یابد (برای یک جریان میانگین بار به طور متوسط) با کاهش تفاوت T2 - T1 . چنین نحوه عملیات می تواند منجر به شکست دیود یکسو کننده شود و علاوه بر این، به اندازه کافی سنگین و برای ترانسفورماتور است.

شکل. 7.14. پالس های صاف کردن یک رکتیفایر Bippetier

شکل. 7.15. تقریب ولتاژ پالس

تغییر بار در کندانسور توسط بیان تعیین می شود

ΔQ \u003d Δuc \u003d i n t 1

جایی که T 1 دوره پالسی است، I N مقدار متوسط \u200b\u200bجریان بار است. با توجه به این واقعیت که من n \u003d و cp / r n، ما دریافت می کنیم

از شکل 7.15 آن را دنبال می کند

در عین حال، دامنه دوگانه پالساسیون ها توسط بیان تعیین می شود

شکل. 7.16. فیلتر صاف با القاء و ظرفیت

در این طرح، ظرفیت خازن به گونه ای انتخاب شده است که مقاومت واکنش آن به طور قابل توجهی مقاومت کمتر است. مزیت چنین فیلتر این است که مقدار موج ورودی ΔU را به مقدار کاهش می دهد
کجا فرکانس موج ها است.

در عمل، انواع مختلف فیلترهای F-shapative و P-shaped گسترده بود، ساختارهای آن در شکل. 7.17.

در جریان بار کوچک، F در حال کار خوب است - یکسو کننده شکل، ارائه شده در شکل. 7.16.

شکل. 7.17. فیلتر کردن گزینه های ساخت و ساز

در طرح های مسئولانه ترین، طرح های چند فیلتر استفاده می شود (شکل 7.17 گرم).

مشخصه اصلی خارجی یکسو کننده ها با فیلتر، وابستگی مقدار متوسط \u200b\u200bولتاژ خروجی U CP (ولتاژ بر روی بار) از جریان خروجی متوسط \u200b\u200bاست.

در طرح های در نظر گرفته شده، جریان خروجی افزایش یافته منجر به کاهش CP به دلیل افزایش کاهش ولتاژ بر روی سیم پیچ ترانسفورماتور، دیودها، سیم های حفاری، عناصر فیلتر می شود.

گرایش مشخصه خارجی در یک جریان متوسط \u200b\u200bداده شده توسط مقاومت خروجی خروجی R تعیین می شود که توسط فرمول تعیین می شود:

من CP - تنظیم شده است. کمتر از مقدار R خارج می شود، ولتاژ خروجی کوچکتر بستگی به جریان خروجی دارد، بهتر است یک رکتیفایر با فیلتر بهتر شود. در شکل 7.18 نشان می دهد وابستگی های معمولی U CP از I CP برای گزینه های مختلف فیلتر کردن.

شکل. 7.18. وابستگی های معمول U CP از I CP برای طرح های مختلف فیلتر کردن

دیود یک دستگاه نیمه هادی با یک انتقال P-N نامیده می شود که دارای دو خروجی (کاتد و آند) است، آن را برای تثبیت، صاف، مدولاسیون، تشخیص، تبدیل و محدود کردن سیگنال های الکتریکی در نظر گرفته شده است جریان معکوس.

در هدف عملکردی، دیودها به impulse، ردیاب ها، جهانی، تثبیت کننده ها، دیودهای های مایکروویو، تونل ها، واریک ها، دیودهای سوئیچینگ و غیره تقسیم می شوند.

در تئوری، ما می دانیم که دیود فقط در حال حاضر تنها در یک تورنت عبور می کند. با این حال، بسیاری از آنها نمی دانند و روشن است که او این کار را انجام می دهد. به طور خلاصه، دیود را می توان به عنوان یک کریستال متشکل از 2 منطقه (نیمه هادی) تصور کرد. یکی از این مناطق کریستال دارای هدایت N نوع است و دیگری هدایت کننده P نوع است.

این رقم سوراخ هایی است که در ناحیه N نوع غالب است، که در محافل آبی نشان داده شده است، و الکترون های غالب در منطقه P نوع - قرمز است. این دو ناحیه الکترودهای دیود کاتد و آند هستند:

کاتد یک الکترود دیود منفی است، حامل های اصلی شارژ که الکترونها هستند.

آند یک الکترود دیود مثبت است، حامل های اصلی اصلی که سوراخ ها هستند.

در سطوح بیرونی مناطق، با لایه های فلزی تماس می گیرند که نتیجه های سیم های دیود را به دست می آورند. دستگاه این نوع ممکن است به طور انحصاری در یکی از دو حالت باشد:

1. بسته شده است - این زمانی است که جریان را صرف نمی کند؛

2. باز - این زمانی است که آن را به خوبی صرف می کند.

اگر قطبیت منبع ولتاژ ثابت اعمال شود، دیود در حالت بسته خواهد بود.

در این مورد، الکترون ها از منطقه N نوع شروع به حرکت به قطب مثبت منبع تغذیه می کنند، دور از PN از انتقال، و سوراخ ها، در منطقه P نوع، از PN حذف می شوند از انتقال با حرکت به قطب منفی. در نهایت، مرزهای این مناطق گسترش می یابد، که توسط منطقه یونایتد توسط الکترونها و سوراخ ها تشکیل شده است، که یک مقاومت بزرگ جریان دارد.

با این حال، در هر یک از مناطق دیود، حامل های شارژ غیر هسته ای وجود دارد، و تبادل کمی از الکترونها و سوراخ های بین مناطق هنوز رخ می دهد. بنابراین، از طریق دیود، چندین بار کمتر از حد مستقیم جریان می یابد و این جریان نامیده می شود دیودهای معکوس. در عمل، به عنوان یک قاعده، جریان معکوس P-N از انتقال نادیده گرفته شده است، و به نظر می رسد که انتقال P-N تنها هدایت یک طرفه دارد.

D ID - ساده ترین دستگاه در یک خانواده شگفت انگیز از دستگاه های نیمه هادی. اگر شما یک صفحه نیمه هادی را می گیرید، به عنوان مثال، آلمان، و در نیمه چپ آن، ناخالصی پذیرش را معرفی می کنید، و در دونور سمت راست، از یک طرف، نیمه هادی نوع P به ترتیب از نوع دیگر N. در وسط کریستال، به اصطلاح تبدیل می شود، به اصطلاح انتقال P-Nهمانطور که در شکل 1 نشان داده شده است.

در همان شکل، تعیین گرافیک مشروط دیود را در طرح ها نشان می دهد: خروج کاتد (الکترود منفی) بسیار شبیه به علامت "-" است. به یاد داشته باشید بسیار آسان تر است.

در مجموع، در چنین کریستال، دو منطقه با هدایت های مختلف، که از آن دو نتیجه گیری خارج می شوند، بنابراین دستگاه نام دریافت کرد دیوداز آنجا که پیشوند "دی" به معنای دو است.

در این مورد، دیود تبدیل به نیمه هادی شد، اما چنین دستگاه هایی قبلا شناخته شده بودند: به عنوان مثال، در دوران لامپ های الکترونیکی دیود لامپ به نام Kenotron وجود داشت. در حال حاضر چنین دیودها به تاریخ رفتند، هرچند طرفداران "لامپ" به نظر می رسد که در تقویت کننده لامپ، حتی یکسو کننده از ولتاژ آند باید لامپ باشد!

شکل 1. ساختار دیود و تعیین دیود در نمودار

در اتصال نیمه هادی ها با P و N، هادی ها را خاموش می کنند انتقال P-N (P-N Junction)که اساس تمام دستگاه های نیمه هادی است. اما در مقایسه با دیود، که تنها یک انتقال دارای دو P-N از انتقال است، و برای مثال، از چهار انتقال تشکیل شده است.

انتقال p-n در استراحت

حتی اگر انتقال P-N در این مورد، دیود به هیچ وجه متصل نیست، فرایندهای فیزیکی جالب در داخل آن ظاهر می شود که در شکل 2 نشان داده شده است.

شکل 2. دیود در استراحت

در منطقه N بیش از حد الکترون ها وجود دارد، آن را به اتهام منفی، و در منطقه P به طور کامل حمل می شود. با هم این اتهامات یک میدان الکتریکی را تشکیل می دهند. از آنجا که هزینه های Variame دارای ویژگی های دارایی، الکترون از منطقه N نفوذ به یک منطقه به طور مثبت به اتهام Z، خود را پر کردن برخی از سوراخ. به عنوان یک نتیجه از چنین جنبشی داخل نیمه هادی، این است، هر چند بسیار کوچک (واحدهای نانوذرات)، اما هنوز هم جریان است.

به عنوان یک نتیجه از این حرکت، تراکم ماده در سمت P افزایش می یابد، اما به یک حد مشخص. ذرات معمولا تمایل دارند به طور مساوی در طول حجم ماده گسترش یابد، درست مثل بوی ارواح به کل اتاق (انتشار) گسترش یافته است، بنابراین، دیر یا زود، الکترون ها به منطقه N. بازگشتند

اگر برای اکثر مصرف کنندگان برق، جهت جریان این نقش را بازی نمی کند، - لامپ نور گرم می شود، کاشی گرم می شود، سپس جهت فعلی نقش مهمی برای دیود ایفا می کند. عملکرد اصلی دیود در یک جهت انجام می شود. این ویژگی توسط انتقال P-N ارائه شده است.

تبدیل دیود در جهت مخالف

اگر منبع تغذیه را به دیود نیمه هادی وصل کنید، همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، جریان از طریق انتقال P-N عبور نخواهد کرد.

شکل 3. سوئیچینگ دیود معکوس

همانطور که در شکل دیده می شود، قطب مثبت منبع برق به منطقه N متصل می شود و P منطقه منفی است. در نتیجه، الکترونها از منطقه N به قطب مثبت منبع منتقل شدند. به نوبه خود، اتهامات مثبت (سوراخ ها) در منطقه P با قطب منفی منبع تغذیه جذب می شود. بنابراین، در منطقه P-N انتقال، همانطور که در شکل دیده می شود، خالی شکل می گیرد، به سادگی هیچ جریان وجود ندارد، هیچ حامل شارژ وجود ندارد.

با افزایش ولتاژ منبع تغذیه، الکترون ها و سوراخ ها به طور فزاینده ای توسط یک میدان الکتریکی الکتریکی جذب می شوند، در منطقه انتقال P-N انتقال شارژ کمتر و کمتر است. بنابراین، در مقابل، در حال چرخش در جریان از طریق دیود نمی رود. در چنین مواردی، معمول است که بگوییم دیود نیمه هادی با ولتاژ معکوس قفل شده است.

افزایش تراکم ماده در نزدیکی قطب های باتری منجر به ظهور انتشار- تمایل به توزیع یکنواخت ماده در طول حجم. هنگامی که باتری قطع می شود چه اتفاقی می افتد.

معکوس دیود نیمه هادی معکوس

در اینجا، زمان آن بود که به یاد داشته باشید حامل های غیر هسته ای که به طور مشروط فراموش شده بودند. واقعیت این است که حتی در یک دولت بسته از طریق دیود، یک جریان کوچک را می گذراند، به نام مخالف است. این جریان معکوس و آن را توسط حامل های غیر هسته ای ایجاد شده است که می تواند به همان شیوه اصلی، تنها در جهت مخالف حرکت کند. به طور طبیعی، چنین جنبشی در طول ولتاژ معکوس رخ می دهد. جریان معکوس معمولا کوچک است، به دلیل تعداد ناچیز از حامل های غیر هسته ای.

با افزایش دمای کریستال، مقدار حامل های غیر معدنی افزایش می یابد، که منجر به افزایش جریان پشت می شود، که می تواند منجر به تخریب P-N از انتقال شود. بنابراین، دمای عملیاتی برای دستگاه های نیمه هادی، دیودها، ترانزیستورها، میکروکنترل ها محدود هستند. برای جلوگیری از گرم شدن، دیودهای قدرتمند و ترانزیستورها بر روی غرق گرما نصب می شوند - رادیاتور.

تبدیل دیود در جهت رو به جلو

نمایش در شکل 4.

شکل 4. سوئیچینگ مستقیم روی دیود

در حال حاضر شما قطبیت منبع را تغییر دهید: منفی اتصال به منطقه n (کاتد)، و به علاوه به منطقه P (آند). با استفاده از این شامل در n، الکترون ها از منهای باتری دفع می شوند و به سمت P-N انتقال حرکت می کنند. در منطقه P، حفره های مثبت باتری را از بین می برد. الکترونها و سوراخ ها به سمت یکدیگر حرکت می کنند.

ذرات شارژ شده با قطب مختلف در نزدیکی P-N از انتقال جمع آوری می شوند، میدان الکتریکی بین آنها رخ می دهد. بنابراین، الکترونها بر انتقال P-N غلبه می کنند و همچنان از طریق منطقه P حرکت می کنند. در عین حال، برخی از آنها با سوراخ ها مجددا احاطه کرده اند، اما اکثر آنها به علاوه باتری می روند، جریان ID از طریق دیود رفت.

این جریان نامیده می شود جریان مستقیم. این محدود به داده های فنی دیود، برخی از حداکثر مقدار است. اگر این مقدار بیش از حد باشد، خطر ابتلا به دیود وجود دارد. با این حال، باید توجه داشت که جهت جریان مستقیم در این رقم همزمان با حرکت به طور کلی پذیرفته شده، معکوس الکترونها است.

شما همچنین می توانید بگویید که با جهت مستقیم ورود، مقاومت الکتریکی دیود نسبتا کوچک است. با روشن شدن معکوس، این مقاومت چندین بار بیشتر خواهد بود، جریان از طریق دیود نیمه هادی نمی رود (جریان معکوس کمی در اینجا پذیرفته نشده است). از همه موارد فوق، می توان نتیجه گرفت که دیود رفتار می کند مانند یک شیر مکانیکی معمولی: تبدیل به یک جهت - جریان آب، تبدیل به دیگری - جریان متوقف شد. برای این دیود املاک یک نام دریچه نیمه هادی.

برای تشخیص جزئیات در تمام توانایی ها و خواص دیود نیمه هادی، باید با او آشنا شوید ولت - مشخصه آمپر. همچنین خوش آمدید به یادگیری در مورد طرح های مختلف دیودها و خواص فرکانس، در مورد مزایا و معایب. این در مقاله بعدی گفته خواهد شد.