მაკორექტირებელი დიოდი არის ნახევარგამტარზე დაფუძნებული დიოდი, რომელიც შექმნილია ალტერნატიული დენის პირდაპირი მიმდინარეობის გადასაყვანად. მართალია, ამ რადიო კომპონენტების გამოყენების სფერო არ შემოიფარგლება მხოლოდ ამ ფუნქციით: ისინი გამოიყენება გადართვისთვის, მაღალი დენის სქემებში, სადაც არ არის მკაცრი რეგულირება ელექტრული სიგნალის დროისა და სიხშირის პარამეტრებზე.

კლასიფიკაცია

წინამორბედი დენის მნიშვნელობის შესაბამისად, რაც მაქსიმალური დასაშვებია, მაკორექტირებელ დიოდს შეიძლება ჰქონდეს დაბალი, საშუალო და მაღალი სიმძლავრე:

• მცირე - პირდაპირი დენი გასწორებულია 300 mA– მდე;
• საშუალო სიმძლავრის მაკორექტირებელი დიოდები - 300 mA– დან 10 A– მდე;
• დიდი - 10 ა -ზე მეტი

გერმანიუმი ან სილიციუმი

გამოყენებული მასალების მიხედვით, ისინი სილიციუმი და გერმანიუმია, თუმცა სილიკონის მაკორექტირებელი დიოდები უფრო ფართო გამოყენებას ჰპოვებენ მათი ფიზიკური თვისებების გამო.

მათ აქვთ საპირისპირო დენები რამდენჯერმე ნაკლები ვიდრე გერმანიუმში, ხოლო ძაბვა იგივეა. ეს შესაძლებელს ხდის ნახევარგამტარებში მიაღწიოს დასაშვები საპირისპირო ძაბვების ძალიან მაღალ მნიშვნელობას, რომელიც შეიძლება იყოს 1000-1500 ვ-მდე, გერმანიუმის დიოდებში ეს პარამეტრია 100-400 ვ დიაპაზონში.

სილიკონის დიოდებს შეუძლიათ ფუნქციონირება მოახდინონ ტემპერატურის დიაპაზონში -60 ºС– დან +150 ºС– მდე, ხოლო გერმანიუმის დიოდებს შეუძლიათ დარჩეს მხოლოდ –60 ºС– დან +85 ºС– მდე. ეს იმიტომ ხდება, რომ როდესაც ტემპერატურა 85 ºC– ზე მაღლა იწევს, წარმოქმნილი ელექტრონულ-ხვრელი წყვილების რაოდენობა აღწევს ისეთ მნიშვნელობებს, რომ საპირისპირო დენი მკვეთრად იზრდება და მაკორექტირებელი ეფექტურად წყვეტს მუშაობას.

წარმოების ტექნოლოგია

დიზაინის მაკორექტირებელი დიოდი არის ნახევარგამტარული ბროლის ფირფიტა, რომლის სხეულში არის ორი რეგიონი განსხვავებული გამტარობით. ეს არის მიზეზი, რომ მათ უწოდებენ ბრტყელს.

ნახევარგამტარული მაკორექტირებელი დიოდები მზადდება შემდეგნაირად: ნახევარგამტარული ბროლის რეგიონში n ტიპის გამტარობით, ხდება ალუმინის, ინდიუმის ან ბორის დნობა, ხოლო ფოსფორი დნება კრისტალის რეგიონში p ტიპის გამტარობით.

მაღალი ტემპერატურის ზემოქმედებისას ეს ორი ნივთიერება მჭიდროდ ერწყმის ნახევარგამტარ ბაზას. გარდა ამისა, ამ მასალების ატომები კრისტალში იფანტება და ქმნის რეგიონს, რომელშიც უპირატესად ელექტრონი ან ხვრელია გამტარები. Როგორც შედეგი, ნახევარგამტარული მოწყობილობარომელსაც აქვს ორი რეგიონი განსხვავებული ტიპებიელექტრული გამტარობა და მათ შორის იქმნება p-n- შეერთება. ეს არის პრინციპი სილიციუმის და გერმანიუმისგან დამზადებული შეერთების დიოდების უმრავლესობისა.

დიზაინი

გარე გავლენისგან დაცვის ორგანიზების მიზნით, ასევე საიმედო სითბოს გაფრქვევის მისაღწევად, საქმეში დამონტაჟებულია ბროლი p-n- შეერთებით.
დაბალი სიმძლავრის დიოდები იწარმოება პლასტმასის კოლოფში, უზრუნველყოფილია მოქნილი გარე ლიდერებით. საშუალო სიმძლავრის მაკორექტირებელ დიოდებს აქვთ ლითონის შუშის გარსი, რომელსაც აქვს ხისტი გარე ბილიკები. მაღალი სიმძლავრის ნაწილები მოთავსებულია ლითონის მინის ან კერმეტის სხეულში.

სილიკონის ან გერმანიუმის კრისტალები p-n- შეერთებით იკვრება ბროლის დამჭერზე, რომელიც ასევე ემსახურება საქმის საფუძველს. შუშის იზოლატორის მქონე სხეული შედუღებულია მასზე, რომლის მეშვეობითაც გამოდის ერთ -ერთი ელექტროდი.

დაბალი სიმძლავრის დიოდებს, რომლებიც შედარებით მცირე ზომის და წონისაა, აქვთ მოქნილი სადენები, რომელთა მეშვეობითაც ისინი დამონტაჟებულია სქემებში.

მას შემდეგ, რაც დენები, რომლითაც საშუალო სიმძლავრის ნახევარგამტარები და მაღალი სიმძლავრის მაკორექტირებელი დიოდები მუშაობენ, მიაღწევს მნიშვნელოვან მნიშვნელობებს, მათი გამტარუნარიანობა გაცილებით ძლიერია. მათი ქვედა ნაწილი დამზადებულია მასიური ბაზის სახით, რომელიც შლის სითბოს, აღჭურვილია ხრახნითა და ბრტყელი ფორმის გარე ზედაპირით, რომელიც შექმნილია გარე რადიატორთან საიმედო თერმული კონტაქტის უზრუნველსაყოფად.

მახასიათებლები

ნახევარგამტარების თითოეულ ტიპს აქვს თავისი მოქმედი და შემზღუდველი პარამეტრები, რომლებიც შერჩეულია ნებისმიერი წრეში მუშაობის უზრუნველსაყოფად.

მაკორექტირებელი დიოდის პარამეტრები:

• პირდაპირ მაქს- პირდაპირი დენი, რომელიც არის მაქსიმალური დასაშვები, ა.
• დააბრუნე მაქს- საპირისპირო ძაბვა, რომელიც არის მაქსიმალური დასაშვები, ვ.
• ვბრუნდები- DC საპირისპირო დენი, μA.
• პირდაპირ ხარ- პირდაპირი ძაბვის მუდმივი, V.
• სამუშაო სიხშირე, kHz
• სამუშაო ტემპერატურა, თან.
• P მაქს- დიოდზე გაფანტული ძალა, რაც მაქსიმალურად დასაშვებია.

მაკორექტირებელი დიოდების მახასიათებლები შორს არის ამ ჩამონათვალისგან ამოწურვისგან. თუმცა, ისინი ჩვეულებრივ საკმარისია ნაწილის შესარჩევად.

უმარტივესი AC მაკორექტირებელი სქემა

განვიხილოთ, თუ როგორ მუშაობს მიკროსქემის (მასში მთავარი როლი მაკორექტირებელი დიოდი) პრიმიტიული მაკორექტირებლის.

მისი შეყვანა ხდება ქსელის საშუალებით AC ძაბვადადებითი და უარყოფითი ნახევარ პერიოდით. დატვირთვა (R დატვირთვა) უკავშირდება გამოსასწორებლის გამოსვლას, ხოლო დიოდი (VD) ასრულებს იმ ელემენტის ფუნქციას, რომელიც ასწორებს დენს.

ანოდზე გამოყენებული ძაბვის ნახევარი ციკლი იწვევს დიოდის გახსნას. ამ დროს, პირდაპირი დენი (მე პირდაპირ) მიედინება მასში და, შესაბამისად, დატვირთვაში (R დატვირთვა), რომელიც იკვებება მაკორექტირებელი საშუალებით.

დიოდის ანოდზე გამოყენებული ძაბვის უარყოფითი ნახევარ პერიოდები იწვევს მის დახურვას. მცირე საპირისპირო დიოდური დენი (I arr.) მიედინება წრეში. აქ დიოდი წყვეტს უარყოფით ნახევარ ტალღას. ალტერნატიული დენი.

შედეგად, გამოდის, რომ ქსელთან დაკავშირებული დატვირთვის საშუალებით (R დატვირთვა), დიოდის მეშვეობით (VD), ახლა გადის პულსირებული დენი და არა ერთი მიმართულების ალტერნატიული დენი. ყოველივე ამის შემდეგ, ეს შეიძლება მოხდეს ექსკლუზიურად პოზიტიურ ნახევარ პერიოდში. ეს არის AC გამოსწორების მნიშვნელობა.

ამასთან, ასეთ ძაბვას შეუძლია უზრუნველყოს მხოლოდ დაბალი სიმძლავრის დატვირთვა, რომელიც იკვებება AC ქსელით და არ აწესებს სერიოზულ ენერგიის მოთხოვნებს, მაგალითად, ინკანდესენტური ნათურა.

ნათურა გადასცემს ძაბვას მხოლოდ მაშინ, როდესაც დადებითი იმპულსები გაივლის, რის შედეგადაც ელექტრული მოწყობილობა ექვემდებარება სუსტ ციმციმს, რომლის სიხშირეა 50 ჰერცი. მართალია, იმის გამო, რომ ძაფი ექვემდებარება თერმულ ინერტულობას, ის ვერ შეძლებს სრულად გაგრილებას იმპულსებს შორის ინტერვალით, რაც ნიშნავს რომ ციმციმა თითქმის უხილავი იქნება.

თუ ასეთი ძაბვა გამოიყენება გამაძლიერებელზე ან დენის მიმღებზე, მაშინ დაბალი სიხშირის ხმა (50 ჰერცი) ისმის დინამიკაში, რომელსაც ალტერნატიული მიმდინარე ფონი ეწოდება. ეს ეფექტი ხდება იმის გამო, რომ პულსირებული დენი დატვირთვის გავლისას იწვევს მასში პულსირებულ ძაბვას, რაც წარმოშობს ფონს.

ასეთი მინუსი გარკვეულწილად აღმოფხვრილია, თუ ფილტრის კონდენსატორი (C ფილტრი) დაკავშირებულია დატვირთვის პარალელურად, რომლის სიმძლავრეც საკმაოდ დიდია.

კონდენსატორი დაიმუხტება მიმდინარე იმპულსებით პოზიტიური ნახევარციკლის დროს, ხოლო დატვირთულია დატვირთვით (R დატვირთვა) უარყოფითი ნახევარციკლების დროს. კონდენსატორის საკმარისი ტევადობით, იმ დროის განმავლობაში, რომელიც გადის ორ მიმდინარე იმპულსს შორის, მას არ ექნება დრო სრულად განმუხტვის და, შესაბამისად, მუდმივი დენი იქნება დატვირთვაზე (R დატვირთვა).

მაგრამ თუნდაც ასეთი შედარებით გათლილი დენის პირობებში, დატვირთვა ასევე არ უნდა იყოს მიწოდებული, რადგან ის გააგრძელებს ციმციმებას, რადგან ტალღის სიდიდე (U პულსი) ჯერ კიდევ საკმაოდ სერიოზულია.

ხარვეზები

გამოსწორება, რომელიც ჩვენ ახლახან განვიხილეთ, იყენებს AC ტალღების მხოლოდ ნახევარს კარგი გამოყენებისთვის, რის შედეგადაც დაკარგულია შეყვანის ძაბვის ნახევარზე მეტი. ამ ტიპის AC გასწორებას უწოდებენ ნახევრად ტალღას, ხოლო მაკორექტირებლებს, რომლებიც იყენებენ ამ ტიპის გასწორებას, ნახევარ ტალღას. ნახევრად ტალღის მაკორექტირებელი ნაკლოვანებები წარმატებით აღმოიფხვრა მაკორექტირებელ საშუალებებში დიოდური ხიდის გამოყენებით.

დიოდური ხიდი

დიოდური ხიდი არის კომპაქტური წრე, რომელიც შედგება ოთხი დიოდისაგან და ემსახურება AC– ს DC– ზე გადაყვანას. ხიდის წრე შესაძლებელს ხდის მიმდინარეობის გავლას თითოეულ ნახევარ ციკლში, რაც დადებითად განასხვავებს მას ნახევარციკლისგან. დიოდური ხიდები იწარმოება მცირე ზომის შეკრების სახით, რომლებიც მოთავსებულია პლასტმასის კორპუსში.

ამგვარი შეკრების კეისის გამოსასვლელში არის ოთხი ქინძისთავი, რომელიც აღინიშნება "+", " — "ან" ~ ”მიუთითეთ კონტაქტების მიზანი. ამასთან, დიოდური ხიდები ასევე არ გვხვდება შეკრებაში, ისინი ხშირად იკრიბებიან პირდაპირ დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფაზე ოთხი დიოდის ჩართვით. მაკორექტირებელს, რომელიც დიოდურ ხიდზე მუშაობს, ეწოდება სრული ტალღის მაკორექტირებელი.

გასწორების კოეფიციენტი

კითხვა 15

ზენერის დიოდიარის მოწყობილობა, რომელიც შექმნილია ძაბვის სტაბილიზაციისათვის მის პარალელურად დაკავშირებულ დატვირთვაზე მისი წინააღმდეგობის ცვლილების ან მიწოდების ძაბვის სიდიდის შემთხვევაში

როდესაც მუშაობს ზენერის დიოდი, გამოიყენება ავარიის განყოფილება I - V მახასიათებლის უკანა განშტოებაზე, სადაც დენის მნიშვნელოვანი ცვლილება შეესაბამება ძაბვის ძალიან მცირე ცვლილებას.

სტაბილიზაციის ძაბვა დამოკიდებულია p-n შეერთების სისქეზე და სისქე მასალის წინააღმდეგობაზე

სურათი 28 I - V დამახასიათებელი ზენერის დიოდისთვის

სურ .29 პარამეტრული ძაბვის მარეგულირებელი; 1 - დატვირთვა; 2 - ტალღის შესამცირებლად ეკიდება კონდენსატორი.

როდესაც ტემპერატურა იცვლება, სტაბილიზაციის ძაბვა ორაზროვნად იცვლება. მსუბუქად დოპინგულ ნახევარგამტარებში (გამოიყენება მაღალი ძაბვის ზენერ დიოდებში), მატარებლების საშუალო თავისუფალი გზა მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. იმისათვის, რომ მატარებლებმა შეიძინონ ენერგია, რომელიც საკმარისია ვალენტური ობლიგაციების იონიზაციისათვის მოკლე საშუალო თავისუფალ გზაზე, საჭიროა მაღალი ელექტრული ველის სიძლიერე.

დაშლის ძაბვა უნდა გაიზარდოს ტემპერატურის მატებასთან ერთად. ძლიერ დოპინგ ნახევარგამტარებში, ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ზოლების უფსკრული მცირდება, იზრდება გადამზიდავი გვირაბის ალბათობა და მცირდება დაშლის ძაბვა. ამრიგად, მაღალი ძაბვის და დაბალი ძაბვის ზენერის დიოდებს უნდა ჰქონდეთ საპირისპირო ცვლილებები სტაბილიზაციის მნიშვნელობისას, როდესაც ტემპერატურა იცვლება.

ზენერის დიოდის ძირითადი პარამეტრები:

სტაბილიზატორები

დაბალი ძაბვის (1 ვ -ზე ნაკლები) სტაბილიზაციისთვის გამოიყენეთ I - V მახასიათებლის წინამორბედი ფილიალი. ამისათვის განკუთვნილი ნახევარგამტარული დიოდები ეწოდება სტაბილიზატორებს.

სილიკონის სტაბილიზატორებს აქვთ სტაბილიზაციის ძაბვა დაახლოებით 0.7 ვ. დიოდის ფუძის დაბალი წინააღმდეგობის მისაღებად და უფრო მცირე წინამორბედი დიფ. წინააღმდეგობის გაწევა სილიციუმის გაზრდილი კონცენტრაცია მინარევებისაგან. სტაბილიზატორები შეიძლება გაკეთდეს სხვა ნახევარგამტარული მასალის საფუძველზე.

1. გამტარები, იზოლატორები, ნახევარგამტარები. მათი ენერგეტიკული დიაპაზონი.

2. ნახევარგამტარების შიდა ელექტრული გამტარობა.

3. ნახევარგამტარების ელექტრონული გამტარობა.

4. ნახევარგამტარების ხვრელის ელექტრული გამტარობა.

5. ელექტრონ-ხვრელის გადასვლა. ელექტრონული ხვრელის გადასვლის რღვევის ტიპები.

6. ელექტრონულ-ხვრელი გადასვლის გვირაბის დაშლის მექანიზმი.

7. პირდაპირი და საპირისპირო კავშირიp-p-junction დიახ

8. ლითონ-ნახევარგამტარული გადასვლა.

9. VAC p-n-გარდამავალი და ლითონ-ნახევარგამტარული გადასვლა.

10. ელექტრონ-ხვრელის გადასვლის სიგანე და სიმძლავრე.

11. ექვივალენტური წრეp-p-junction დიახ

12. გარდამავალი პროცესებიგვ- n-გარდამავალი.

13. დიოდების ძირითადი ტიპები და მათი წარმოების ტექნოლოგიები.

14. მაკორექტირებელი დიოდები.

15. ზენერის დიოდები და სტაბილიზატორები.

16. მაღალი სიხშირის და პულსის დიოდები.

17. დიოდები მუხტის შესანახად.

18. გვირაბი და შებრუნებული დიოდები.

19. სუპერ სიხშირის დიოდები.

20. მოწყობილობა, დიზაინი და ტექნოლოგიური მახასიათებლები, ბიპოლარული ტრანზისტორი გადართვის სქემები.

21. ბიპოლარული ტრანზისტორების მუშაობის რეჟიმი, სტატიკური პარამეტრები, ფიზიკური პროცესები.

22. ებერსი - მოლის მოდელი.

23. სტატიკური მახასიათებლები საერთო გამცემი წრეში.

24. მოწყობილობა და საველე ეფექტის ტრანზისტორების ძირითადი ტიპები. საველე ეფექტის ტრანზისტორები საკონტროლო შეერთებით.

25. მოწყობილობა და საველე ეფექტის ტრანზისტორების ძირითადი ტიპები. იზოლირებული კარიბჭის ველის ეფექტის ტრანზისტორები.

კითხვა 16

მაღალი სიხშირის დიოდები შექმნილია მაღალი სიხშირის რხევების გამოსავლენად და გამოიყენება რადიოში, ტელევიზიაში და სხვა მოწყობილობებში.

ისინი შეიძლება იყოს წერტილოვანი, დიფუზური, შენადნობი ან ჰქონდეს მესას სტრუქტურა.

ნახ. 31 RF დიოდის დიზაინი. 1 - გარე ლიდერები; 2 - ბროლი; 3 - მინის კორპუსი; 4 - ვოლფრამის ელექტროდი

ნახ. 32 ა) ეკვივალენტური წრეგვ- nგარდამავალი; ბ) I - V წერტილოვანი გერმანიუმის დიოდისთვის დამახასიათებელი

ეკვივალენტური წრე, გარდა შეერთების წინააღმდეგობისა და შეერთების ტევადობისა, შეიცავს გავრცელების წინააღმდეგობას. მისი მნიშვნელობა განისაზღვრება წერტილის გადასვლის გეომეტრიული ზომებით და კონფიგურაციით. თუ ვივარაუდოთ, რომ კონტაქტს აქვს ნახევარსფერული ფორმა, მაშინ გავრცელების წინააღმდეგობის მნიშვნელობა შეიძლება დაახლოებით განისაზღვროს:
, სად - ნახევარგამტარის კონკრეტული მოცულობითი წინააღმდეგობა; - კონტაქტის მრუდის რადიუსი
.

წერტილოვანი დიოდების ბარიერული ტევადობა არ აღემატება 1pF, მათი მუშაობის სიხშირე აღწევს 150 MHz.

მაღალი სიხშირის სილიციუმის დიოდები სტრუქტურულად არ განსხვავდება გერმანიუმისგან. სილიციუმის მიკრო შენადნობის დიოდების I - V მახასიათებლები ახლოს არის თეორიულთან, თუ დიოდების მოქმედება შეესაბამება პასპორტის რეჟიმებს.

პულსის დიოდები

პულსის დიოდები განკუთვნილია იმუშაოს პულსის ტექნოლოგიის მოწყობილობებში. მათი მუშაობის მახასიათებელია გადამყვანების დაგროვებისა და გაფანტვის ეფექტების მნიშვნელოვანი გამოვლინება გადართვის სიგნალის სიმძლავრის მაღალ დონეზე.

პულსის დიოდების გადასვლა ხდება იმავე მეთოდებით, როგორც მაღალი სიხშირის.

ნახ .33 პულსის დიოდების კონსტრუქცია. 1 - ბროლის მფლობელი; 2 - მინის კორპუსი; 3 - კოვარის მილი; 4 - გარე ლიდერები; 5 - საკონტაქტო გაზაფხული; 6 - ბროლი; 7 - solder.

მაღალი სიხშირის და პულსის დიოდების ძირითადი პარამეტრები

მუდმივი წინსვლა ძაბვა მოცემულ წინამორბედ დენზე

მაქსიმალური საპირისპირო დენი მაქსიმალური საპირისპირო ძაბვის დროს

დიოდური ტევადობა მოცემულ საპირისპირო ძაბვაში

დაბრუნების წინააღმდეგობის აღდგენის დრო

მუდმივი და იმპულსური საპირისპირო ძაბვები

საშუალო გასწორებული დენი

იმპულსური წინ მიმდინარე

სიხშირე პასპორტის რეჟიმის შესაბამისი პარამეტრების შემცირების გარეშე

სამუშაო ტემპერატურის დიაპაზონი.

მუშაობის პრინციპი, ნახევარგამტარული მაკორექტირებელი დიოდების ძირითადი მახასიათებლები შეიძლება ჩაითვალოს მათი მიმდინარე ძაბვის მახასიათებლის (VAC) გამოყენებით, რაც სქემატურად არის ნაჩვენები ნახატ 1-ში.

მას აქვს ორი ფილიალი, რომელიც შეესაბამება დიოდის წინა და უკანა ჩართვას.

როდესაც მაკორექტირებელი დიოდი პირდაპირ ჩართულია, ხელშესახები დენი იწყებს მასში გადინებას, როდესაც გარკვეული ძაბვა მიიღწევა დიოდზე. ამ მიმდინარეობას ეწოდება პირდაპირი Ipr. მისი ცვლილებები მცირე გავლენას ახდენს ძაბვაზე Uotcr, ამიტომ, გამოთვლების უმეტესობისთვის, მისი მნიშვნელობა შეიძლება იქნას მიღებული:

• 0.7 ვოლტი სილიციუმის დიოდებისთვის,
• 0.3 ვოლტი - გერმანიუმისთვის.

ბუნებრივია, დიოდის წინსვლა არ შეიძლება გაიზარდოს უსასრულობამდე; Ipr max– ის გარკვეული მნიშვნელობით, ეს ნახევარგამტარული მოწყობილობა ვერ მოხერხდება. სხვათა შორის, ნახევარგამტარული დიოდების ორი ძირითადი ხარვეზია:

• რღვევა - დიოდი იწყებს მიმდინარეობის მიმდინარეობას ნებისმიერი მიმართულებით, ანუ ხდება ჩვეულებრივი გამტარებელი. უფრო მეტიც, ჯერ ხდება თერმული დაშლა (ეს მდგომარეობა შექცევადია), შემდეგ ელექტრული დაშლა (ამის შემდეგ დიოდი შეიძლება უსაფრთხოდ გადააგდოთ),
• კლდე - აქ, ვფიქრობ, ახსნა -განმარტებები ზედმეტია.

თუ დიოდი უკავშირდება საპირისპირო მიმართულება, უმნიშვნელო საპირისპირო მიმდინარე ირევი გაედინება მასში, რაც, როგორც წესი, შეიძლება უგულებელყო. როდესაც საპირისპირო ძაბვის ურევის გარკვეული მნიშვნელობა მიიღწევა, საპირისპირო დენი მკვეთრად იზრდება, მოწყობილობა, ისევ, ვერ ხერხდება.

თითოეული ტიპის დიოდისთვის განხილული პარამეტრების რიცხვითი მნიშვნელობა ინდივიდუალურია და მისი ძირითადი ელექტრული მახასიათებლებია. უნდა აღვნიშნო, რომ არსებობს მრავალი სხვა პარამეტრი (საკუთარი სიმძლავრე, ტემპერატურის სხვადასხვა კოეფიციენტები და სხვა), მაგრამ ჩამოთვლილი პარამეტრები საკმარისია დასაწყისისთვის.

აქ მე ვთავაზობ დავასრულო სუფთა თეორია და განვიხილო რამდენიმე პრაქტიკული სქემა.

დიოდური კავშირის დიაგრამები

პირველ რიგში, მოდით შევხედოთ, თუ როგორ მუშაობს დიოდი მუდმივ (ნახ. 2) და ალტერნატიულ (ნახ. 3) მიმდინარე წრედში, რაც მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული დიოდების ასე თუ ისე გადართვისას.

როდესაც პირდაპირი მუდმივი ძაბვა გამოიყენება დიოდზე, მასში იწყება დენი, რომელიც განისაზღვრება დატვირთვის წინააღმდეგობით Rн. ვინაიდან ის არ უნდა აღემატებოდეს დასაშვებ მაქსიმალურ მნიშვნელობას, მისი მნიშვნელობა უნდა განისაზღვროს და შემდეგ უნდა შეირჩეს დიოდის ტიპი:

Ipr = Un / Rn - ყველაფერი მარტივია - ეს არის ომის კანონი.

Un = U -Uotkr - იხილეთ სტატიის დასაწყისი. ზოგჯერ Uopen– ის ღირებულება შეიძლება უგულებელყო, არის შემთხვევები, როდესაც ის უნდა იქნას გათვალისწინებული, მაგალითად, LED– ის კავშირის დიაგრამის გამოთვლისას.

ეს არის ყველაზე ძირითადი რამ, რაც უნდა გახსოვდეთ.

ახლა - დიოდების დამაკავშირებელი რამდენიმე სქემა, რომლებიც ხშირად გვხვდება პრაქტიკაში.

ეჭვგარეშეა, რომ ლიდერი აქ არის დიოდური ხიდის წრე, რომელიც გამოიყენება ყველა სახის გამასწორებელში (სურათი 4). შეიძლება სხვაგვარად გამოიყურებოდეს, ოპერაციის პრინციპი ერთია, მე მგონი ყველაფერი ნათელია სურათზე. სხვათა შორის, ბოლო ვარიანტია სიმბოლოდიოდური ხიდი მთლიანად. იგი გამოიყენება ორი წინა სქემის აღნიშვნის გასამარტივებლად.

1. დიოდებს შეუძლიათ იმოქმედონ როგორც "დაშლის" ელემენტები. საკონტროლო სიგნალები Control1 და Control2 გაერთიანებულია A წერტილში და მათი წყაროების ურთიერთდამოკიდებულება ერთმანეთზე არ არსებობს. სხვათა შორის, ეს არის "ან" ლოგიკის უმარტივესი განხორციელება.
2. დაცვა პოლარობის შეცვლისგან (ჟარგონი - "დაცვა სულელებისგან"). თუ არსებობს მიწოდების ძაბვის პოლარობის არასწორი კავშირის შესაძლებლობა, ეს წრე იცავს მოწყობილობას დაზიანებისგან.
3. ავტომატური გადართვა ძალაუფლებისგან გარე წყარო... მას შემდეგ, რაც დიოდი "იხსნება", როდესაც ძაბვა აღწევს Uopen- ს, შემდეგ at უუთ ენერგია მიეწოდება შიდა წყაროდან, წინააღმდეგ შემთხვევაში გარე უკავშირდება.

© 2012-2019. ყველა უფლება დაცულია.

ამ საიტზე წარმოდგენილი ყველა მასალა მხოლოდ საინფორმაციო მიზნებისთვისაა და არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც სახელმძღვანელო და ნორმატიული დოკუმენტი.

მაკორექტირებელი დიოდები

AC გამასწორებელ საშუალებებში გერმანიუმის და სილიციუმის ნახევარგამტარული დიოდები ყველაზე ხშირად გამოიყენება. მოპოვების ძირითადი მეთოდები რ-n გადასვლები მაკორექტირებელი დიოდებისთვის არის შერწყმადა დიფუზია

დაბალი სიმძლავრის შენადნობის სილიციუმის დიოდის დიზაინი ნაჩვენებია ნახ. 6.1, ა.ელექტრონ-ხვრელის შეერთება წარმოიქმნება ალუმინის სილიკონში გაერთიანებით. სილიკონის ფირფიტა ერთად რ-n გარდამავალი მიერთებულია ბროლის მფლობელს, რომელიც ამავე დროს არის დიოდური სხეულის საფუძველი. შუშის იზოლატორის მქონე სხეული შედუღებულია ბროლის დამჭერთან, რომლის მეშვეობითაც გადის ალუმინის ელექტროდის ტყვია.

ნახ. 6.1 მაკორექტირებელი დიოდის დიზაინი:

მაგრამ- შენადნობის დაბალი სიმძლავრის სილიციუმის დიოდი ( 1 - გარე დასკვნები; 2 - ბროლის დამჭერი;

3 - ჩარჩო; 4 - მინის იზოლატორი; 5 - ალუმინის მავთული; 6 - ბროლი; 7- შედუღება);

ბ- ძლიერი მაკორექტირებელი დიოდი ( 1 - გარე დასკვნები; 2 - მინის იზოლატორი; 3 - ჩარჩო;

4 - ბროლი; 5 - solder; 6 - ბროლის დამჭერი);

ში- მაკორექტირებელი პოსტი

დიფუზიურ დიოდებში რ-n გადასვლა იქმნება მაღალ ტემპერატურაზე მინარევების დიფუზიით სილიციუმში ან გერმანიუმში იმ მინარევიდან, რომელიც შეიცავს უწმინდურ მასალას. დიფუზიის და შენადნობის მაკორექტირებელი დიოდების დიზაინი მსგავსია. დაბალი სიმძლავრის მაკორექტირებელ დიოდებს აქვთ შედარებით მცირე ზომები და წონა და დამონტაჟებულია წრეში მოქნილი ლიდერების გამოყენებით. მაღალი სიმძლავრის დიოდებისთვის, ბროლის დამჭერი არის მასიური გამაცხელებელი ბაზა ხრახნით და ბრტყელი გარე ზედაპირით, რათა უზრუნველყოს საიმედო თერმული კონტაქტი გარე გამათბობელთან (სურათი 6.1, ბ)ვოლფრამის ან კოვარის ფირფიტა ჩვეულებრივ მოთავსებულია კრისტალსა და ფუძეს შორის, აქვს წრფივი გაფართოების დაახლოებით იგივე კოეფიციენტი, როგორც ბროლის მასალა. ეს ხელს უწყობს მექანიკური სტრესის შემცირებას კრისტალში, როდესაც ტემპერატურა იცვლება.

მაკორექტირებელი ბოძები არის სპეციალურად შერჩეული დიოდების სერია, რომლებიც დაკავშირებულია სერიულად და ჩასმულია ეპოქსიდურ ფისში. გარეგნობადა ტიპიური მაკორექტირებელი სვეტის სქემატური მოწყობა ნაჩვენებია ნახ. 6.1, ინ .

ნახევარგამტარული მაკორექტირებელი დიოდის მოქმედება ემყარება თვისებას რ-n შეერთება, რომ მიმდინარეობა გაიაროს მხოლოდ ერთი მიმართულებით.

ნახევარგამტარული დიოდების მთავარი მახასიათებელია ვოლტ-ამპერული მახასიათებლები.შედარებისთვის, ფიგურა გვიჩვენებს გერმანიუმის და სილიციუმის დიოდების ტიპიურ მიმდინარე ძაბვის მახასიათებლებს. სილიკონის დიოდებს აქვთ მრავალჯერ დაბალი საპირისპირო დენები იმავე ძაბვისას, ვიდრე გერმანიუმის დიოდები. სილიციუმის დიოდების დასაშვები საპირისპირო ძაბვა შეიძლება მიაღწიოს 1500 V- ს,

ხოლო გერმანიუმში ის 100 ... 400 ვ -ის ფარგლებშია. სილიციუმის დიოდებს შეუძლიათ იმუშაონ -60 ... + 150 ° С ტემპერატურაზე, ხოლო გერმანიუმზე - 60 ...- 85 ° С. ეს გამოწვეულია იმით, რომ 85 ° C- ზე ზემოთ ტემპერატურაზე გერმანიუმის შინაგანი გამტარობა მკვეთრად იზრდება, რაც იწვევს საპირისპირო დენის მიუღებელ ზრდას. ამავდროულად, სილიციუმის დიოდების ძაბვის ვარდნა უფრო დიდია ვიდრე გერმანიუმის დიოდები. ეს განპირობებულია იმით, რომ გერმანიუმის დიოდებში შესაძლებელია წინაღობის მნიშვნელობის მიღება წინსვლის მიმართულებით, რომელიც 1.5-2-ჯერ ნაკლებია ვიდრე სილიციუმის დიოდებზე, იგივე დატვირთვის დენით. ამრიგად, გერმანიუმის დიოდში გაფანტული ძალა იგივე ფაქტორით ნაკლებია. ამ მხრივ, უფრო მომგებიანია გერმანიუმის დიოდების გამოყენება დაბალი ძაბვის მაკორექტირებელში.

მაკორექტირებელი დიოდების ძირითადი სტანდარტიზებული პარამეტრები არის:

საშუალო წინსვლა/ ПР.СР - წინამდებარე დენის საშუალო მნიშვნელობა პერიოდისთვის.

მაქსიმალური დასაშვები საშუალო წინსვლა/ PR.SR. მაქს .

საშუალო გასწორებული დენი/ VP.SR - დიოდის გავლით გასწორებული დენის საშუალო მნიშვნელობა პერიოდის განმავლობაში (საპირისპირო დენის გათვალისწინებით).

მაქსიმალური დასაშვები საშუალო გასწორებული დენი – მე VP.SR. მაქს

მუდმივი წინსვლა ძაბვაუ ETC. - მუდმივი ძაბვის მნიშვნელობა დიოდზე მოცემული მუდმივი წინსვლის დენზე.

საშუალო წინა ძაბვაუПР.СР - წინამორბედი ძაბვის საშუალო მნიშვნელობა პერიოდის განმავლობაში, წინამდებარე დენის მოცემული საშუალო მნიშვნელობით.

მუდმივი საპირისპირო ძაბვაუ OBR - დიოდზე მიმართული მუდმივი ძაბვის მნიშვნელობა საპირისპირო მიმართულებით.

მაქსიმალური დასაშვები პირდაპირი საპირისპირო ძაბვა -უ OBR მაქს

მაქსიმალური დასაშვები იმპულსური საპირისპირო ძაბვა -უ OBR . I. მაქს

მუდმივი საპირისპირო დენი/ OBR - პირდაპირი დინების მნიშვნელობა, რომელიც მიედინება დიოდში საპირისპირო მიმართულებით მოცემული, საპირისპირო ძაბვის დროს.

საშუალო საპირისპირომიმდინარე/ OBR, SR - საპირისპირო დენის საშუალო მნიშვნელობა პერიოდის განმავლობაში.

მაკორექტირებელი სქემების შემუშავებისას შეიძლება საჭირო გახდეს გამოსასწორებელი დენის მიღება, რომელიც აღემატება მაქსიმუმს დასაშვები მნიშვნელობაერთი დიოდისთვის. ამ შემთხვევაში, გამოიყენეთ იმავე ტიპის დიოდების პარალელური კავშირი (სურათი 6.3, მაგრამ).

დიოდების გავლით მიმდინარე დინების გასათანაბრებლად, ოჰმის დამატებითი რეზისტორები სერიულად უკავშირდება დიოდებს რ DOB არის რამდენიმე ომის ბრძანებით. ეს შესაძლებელს ხდის ხელოვნურად გაათანაბროს დიოდების წინა წინააღმდეგობები, რაც შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს მოწყობილობის სხვადასხვა ნიმუშისთვის.

მაღალი ძაბვის სქემებში დიოდების სერიული კავშირი ხშირად გამოიყენება (ნახ. 6.3, ბ). ამ კავშირით, ძაბვა ნაწილდება ყველა დიოდს შორის.

დიოდების საიმედო მუშაობის უზრუნველსაყოფად, თითოეული მათგანის პარალელურად უნდა იყოს დაკავშირებული რეზისტორი (დაახლოებით 100 kΩ), რათა მოხდეს საპირისპირო წინააღმდეგობების გათანაბრება. ამ შემთხვევაში, ძაბვები ყველა დიოდზე თანაბარი იქნება.

მაკორექტირებელი დიოდი არის მოწყობილობა, რომელიც ატარებს დენს მხოლოდ ერთი მიმართულებით. მისი დიზაინი ემყარება ერთ pn შეერთებას და ორ გამოსავალს. ასეთი დიოდი ცვლის ალტერნატიულ დენს პირდაპირ დენად. გარდა ამისა, ისინი ფართოდ გამოიყენება ელექტრო სქემებში ძაბვის გამრავლებისთვის, სქემები, სადაც არ არსებობს მკაცრი მოთხოვნები სიგნალის პარამეტრებზე დროსა და სიხშირეზე.

• ოპერაციის პრინციპი
• მოწყობილობის ძირითადი პარამეტრები
• მაკორექტირებელი სქემები
• პულსის მოწყობილობები
• იმპორტირებული ტექნიკა

ოპერაციის პრინციპი

ამ მოწყობილობის მუშაობის პრინციპი ემყარება მახასიათებლები p-nგარდამავალი. ორი ნახევარგამტარის შეერთების მახლობლად არის ფენა, რომელშიც არ არის მუხტის მატარებლები. ეს არის საკეტი ფენა. მისი წინააღმდეგობა დიდია.

როდესაც გარკვეული გარე ალტერნატიული ძაბვა გამოიყენება ფენაზე, მისი სისქე მცირდება და შემდგომ საერთოდ ქრება. მიმდინარე მატებას ამ შემთხვევაში ეწოდება პირდაპირი. ის გადის ანოდიდან კათოდამდე. თუ გარე ალტერნატიულ ძაბვას განსხვავებული პოლარობა აქვს, მაშინ ბლოკირების ფენა უფრო დიდი იქნება, წინააღმდეგობა გაიზრდება.

მოწყობილობების ჯიშები, მათი აღნიშვნა

დიზაინის მიხედვით, არსებობს ორი სახის მოწყობილობა: წერტილი და თვითმფრინავი. ინდუსტრიაში, ყველაზე გავრცელებული სილიციუმი (აღნიშვნა - Si) და გერმანიუმი (აღნიშვნა - Ge). პირველებს აქვთ უფრო მაღალი სამუშაო ტემპერატურა. ამ უკანასკნელის უპირატესობა არის დაბალი ძაბვის ვარდნა წინამორბედი დენით.

დიოდური აღნიშვნის პრინციპი არის ალფანუმერული კოდი:

• პირველი ელემენტი არის მასალის აღნიშვნა, საიდანაც იგი მზადდება;
• მეორე განსაზღვრავს ქვეკლასს;
• მესამე აღნიშნავს სამუშაო შესაძლებლობებს;
• მეოთხე არის განვითარების სერიული ნომერი;
• მეხუთე - პარამეტრების მიხედვით დახარისხების აღნიშვნა.

მაკორექტირებელი დიოდის მიმდინარე ძაბვის მახასიათებელი (VAC) შეიძლება გრაფიკულად იყოს წარმოდგენილი. გრაფიკი გვიჩვენებს, რომ მოწყობილობის I - V მახასიათებელი არაწრფივია.

მიმდინარე ძაბვის მახასიათებლის საწყის კვადრანტში, მისი პირდაპირი განშტოება ასახავს მოწყობილობის ყველაზე მაღალ გამტარობას, როდესაც მასზე გამოიყენება პირდაპირი პოტენციური სხვაობა. I - V მახასიათებლის საპირისპირო განშტოება (მესამე კვადრატი) ასახავს დაბალი გამტარობის მდგომარეობას. ეს ხდება მაშინ, როდესაც პოტენციური განსხვავება პირიქით ხდება.

რეალური მიმდინარე ძაბვის მახასიათებლები ექვემდებარება ტემპერატურას. ტემპერატურის მატებასთან ერთად, პირდაპირი პოტენციური სხვაობა მცირდება.

მიმდინარე ძაბვის მახასიათებლის გრაფიკიდან გამომდინარეობს, რომ დაბალი გამტარობით, დენი არ გადის მოწყობილობაში. თუმცა, საპირისპირო ძაბვის გარკვეული სიდიდის დროს, ზვავის დაშლა ხდება.

სილიკონის მოწყობილობების CVC განსხვავდება გერმანიუმისგან. I - V მახასიათებლები მოცემულია გარემოს სხვადასხვა ტემპერატურის ფუნქციის მიხედვით. სილიკონის მოწყობილობების საპირისპირო დენი გაცილებით ნაკლებია ვიდრე გერმანიუმის მოწყობილობებზე. I - V მახასიათებლებიდან გამომდინარეობს, რომ ის იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად.

ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებაა I - V მახასიათებლის მკვეთრი ასიმეტრია. წინ გადახვევა - მაღალი გამტარობა, საპირისპირო - დაბალი. ეს არის ეს თვისება, რომელიც გამოიყენება მაკორექტირებლებში.

ინსტრუმენტის მახასიათებლების გაანალიზება, უნდა აღინიშნოს: მხედველობაში მიიღება ისეთი რაოდენობები, როგორიცაა მოწყობილობის გასწორების კოეფიციენტი, წინააღმდეგობა და ტევადობა. ეს არის დიფერენციალური პარამეტრები.

ეს ასახავს მაკორექტირებლის ხარისხს.

ელექტროენერგიის გადასახადების დაზოგვის მიზნით, ჩვენი მკითხველი გირჩევთ "ელექტროენერგიის დაზოგვის ყუთს". ყოველთვიური გადასახადები იქნება 30-50% -ით ნაკლები, ვიდრე იყო ეკონომიკის გამოყენებამდე. ის ხსნის რეაქტიულ კომპონენტს ქსელიდან, რის შედეგადაც მცირდება დატვირთვა და, შედეგად, მიმდინარე მოხმარება. ელექტრო ტექნიკა მოიხმარს ნაკლებ ელექტროენერგიას და მცირდება მისი გადახდის ხარჯები.

მისი გაანგარიშება შესაძლებელია: ის უდრის მოწყობილობის წინამორბედი დენის უკუ თანაფარდობას. ეს გაანგარიშება მისაღებია იდეალური მოწყობილობისთვის. გასწორების ფაქტორმა შეიძლება მიაღწიოს რამდენიმე ასეულ ათასს. რაც უფრო დიდია ის, მით უკეთესია მაკორექტირებელი თავის საქმეს.

მოწყობილობის ძირითადი პარამეტრები

რა პარამეტრები ახასიათებს მოწყობილობებს? მაკორექტირებელი დიოდების ძირითადი პარამეტრები:

• საშუალო წინსვლის დენის უმაღლესი მნიშვნელობა;
• ყველაზე მაღალი დასაშვები საპირისპირო ძაბვის მნიშვნელობა;
• პოტენციური განსხვავების მაქსიმალური დასაშვები სიხშირე მოცემულ წინამორბედ დენზე.

დაფუძნებული მაქსიმალური მნიშვნელობაპირდაპირი მიმდინარე, მაკორექტირებელი დიოდები იყოფა:

• დაბალი სიმძლავრის მოწყობილობები. მათ აქვთ 300 mA– მდე წინამორბედი მიმდინარე ღირებულება;
• საშუალო სიმძლავრის მაკორექტირებელი დიოდები. პირდაპირი დენის დიაპაზონი 300 mA– დან 10 A– მდე;
• სიმძლავრე (მაღალი სიმძლავრე). ღირებულება აღემატება 10 ა.

არსებობს დენის მოწყობილობები, რაც დამოკიდებულია ფორმის, მასალის, ინსტალაციის ტიპზე. მათგან ყველაზე გავრცელებულია:

• საშუალო სიმძლავრის მოწყობილობები. მათ ტექნიკური მახასიათებლებისაშუალებას მოგცემთ იმუშაოთ ძაბვით 1.3 კილოვოლტამდე;
• მძლავრი, მაღალი სიმძლავრის, რომელსაც შეუძლია 400 ა-მდე დინების გადაცემა. ეს არის მაღალი ძაბვის მოწყობილობები. არსებობს სხვადასხვა კორპუსები დენის დიოდების შესასრულებლად. ყველაზე გავრცელებულია პინის და ტაბლეტის ტიპები.

მაკორექტირებელი სქემები

დენის მოწყობილობების გადართვის სქემები განსხვავებულია. მაგისტრალური ძაბვის გამოსასწორებლად, ისინი იყოფა ერთფაზიან და მრავალფაზად, ნახევრად ტალღად და სრულ ტალღად. მათი უმეტესობა ერთფაზიანია. ქვემოთ მოცემულია ასეთი ნახევრად ტალღის მაკორექტირებლის დიზაინი და ორი ძაბვის გრაფიკი დროის დიაგრამაში.

AC ძაბვა U1 გამოიყენება შეყვანისთვის (სურ. A). გრაფის მარჯვენა მხარეს იგი გამოსახულია სინუსოიდით. დიოდი ღიაა. დენი მიედინება დატვირთვაში Rн. უარყოფითი ნახევარი ციკლით, დიოდი დახურულია. აქედან გამომდინარე, მხოლოდ დადებითი პოტენციური სხვაობა გამოიყენება დატვირთვაზე. ლეღვი მისი დროის დამოკიდებულება აისახება. ეს პოტენციური სხვაობა მოქმედებს ნახევარი ციკლის განმავლობაში. აქედან მოდის სქემის სახელი.

უმარტივესი სრული ტალღის წრე შედგება ორი ნახევრად ტალღისგან. ასეთი გასწორების დიზაინისთვის საკმარისია ორი დიოდი და ერთი რეზისტორი.

დიოდები მხოლოდ დადებით AC ტალღის ფორმას გადის. დიზაინის მინუსი ის არის, რომ ნახევარ პერიოდში ცვლადი პოტენციური სხვაობა ამოღებულია ტრანსფორმატორის მეორადი გრაგნილის მხოლოდ ნახევარიდან.

თუ ორი დიოდის ნაცვლად გამოიყენება ოთხი დიოდი, ეფექტურობა გაიზრდება.

მაკორექტირებლები ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში. სამფაზიანი მოწყობილობა გამოიყენება საავტომობილო გენერატორებში. და გამოგონილი ალტერნატორის გამოყენებამ ხელი შეუწყო ამ მოწყობილობის ზომის შემცირებას. გარდა ამისა, გაიზარდა მისი საიმედოობა.

მაღალი ძაბვის მოწყობილობებში ფართოდ გამოიყენება მაღალი ძაბვის ბოძები, რომლებიც შედგება დიოდებისგან. ისინი დაკავშირებულია სერიაში.

პულსის მოწყობილობები

იმპულსურ მოწყობილობას ეწოდება მოწყობილობა, რომელშიც გადასვლის დრო ერთი მდგომარეობიდან მეორეზე ხანმოკლეა. ისინი გამოიყენება იმპულსურ სქემებში სამუშაოდ. ასეთი მოწყობილობები განსხვავდება მათი მაკორექტირებელი ანალოგებისგან მცირე რაოდენობით კონტეინერები p-nგადასვლები

ამ კლასის მოწყობილობებისთვის, ზემოთ მითითებული პარამეტრების გარდა, უნდა მიეკუთვნებოდეს შემდეგს:

• მაქსიმალური იმპულსი წინ (საპირისპირო) ძაბვები, დენები;
• წინა ძაბვის დაყენების პერიოდი;
• მოწყობილობის უკუ წინააღმდეგობის აღდგენის პერიოდი.

შოთკის დიოდები ფართოდ გამოიყენება მაღალსიჩქარიანი პულსის სქემებში.

იმპორტირებული ტექნიკა

შიდა ინდუსტრია აწარმოებს საკმარისი რაოდენობის მოწყობილობებს. თუმცა, დღეს იმპორტირებული პროდუქტები ყველაზე მოთხოვნადია. ისინი ითვლება უკეთესი ხარისხის.

იმპორტირებული მოწყობილობები ფართოდ გამოიყენება სატელევიზიო და რადიო სქემებში. ისინი ასევე გამოიყენება სხვადასხვა მოწყობილობების დასაცავად არასწორი კავშირის (არასწორი პოლარობის) შემთხვევაში. იმპორტირებული დიოდების ტიპების რაოდენობა მრავალფეროვანია. მათთვის სრულფასოვანი ალტერნატიული შემცვლელი შინაურებით ჯერ არ არსებობს.