Taisngriežu diode ir uz pusvadītājiem balstīta diode, kas paredzēta maiņstrāvas pārveidošanai par līdzstrāvu. Tiesa, šo radio komponentu piemērošanas joma neaprobežojas tikai ar šo funkciju: tos izmanto pārslēgšanai, lielas strāvas ķēdēs, kur nav stingra regulējuma par elektriskā signāla laika un frekvences parametriem.

Klasifikācija

Saskaņā ar priekšējās strāvas vērtību, kas ir maksimāli pieļaujamā, taisngrieža diodei var būt zema, vidēja un liela jauda:

• mazs - līdzstrāva tiek iztaisnota līdz 300 mA;
• vidējās jaudas taisngriežu diodes - no 300 mA līdz 10 A;
• liels - vairāk nekā 10 A.

Germānijs vai silīcijs

Saskaņā ar izmantotajiem materiāliem tie ir silīcijs un germānijs, tomēr silīcija taisngriežu diodes ir atradušas plašāku pielietojumu to fizisko īpašību dēļ.

Viņiem ir reversās strāvas vairākas reizes mazāk nekā germānijā, bet spriegums ir vienāds. Tas ļauj pusvadītājos sasniegt ļoti augstu pieļaujamo reverso spriegumu vērtību, kas var būt līdz 1000–1500 V. Germānija diodēs šis parametrs ir robežās no 100–400 V.

Silīcija diodes spēj saglabāt efektivitāti temperatūras diapazonā no -60 ºС līdz +150 ºС, un germānija diodes spēj palikt tikai no -60 ºС līdz +85 ºС. Tas ir tāpēc, ka tad, kad temperatūra paaugstinās virs 85 ° C, izveidoto elektronu un caurumu pāru skaits sasniedz tādas vērtības, ka strauji palielinās reversā strāva un taisngriezis pārstāj darboties efektīvi.

Ražošanas tehnoloģija

Taisngriežu diode pēc konstrukcijas ir pusvadītāju kristāla plāksne, kuras korpusā ir divi reģioni ar atšķirīgu vadītspēju. Tas ir iemesls, kāpēc tos sauc par plakaniem.

Pusvadītāju taisngriežu diodes tiek izgatavotas šādi: pusvadītāju kristāla apgabalā ar n-veida vadītspēju notiek alumīnija, indija vai bora kušana, un fosfors tiek izkausēts kristāla apgabalā ar p tipa vadītspēju.

Pakļaujoties augstām temperatūrām, šīs divas vielas cieši saplūst ar pusvadītāju pamatni. Turklāt šo materiālu atomi izkliedējas kristālā, veidojot reģionu, kurā pārsvarā ir elektronu vai caurumu vadītspēja. Rezultātā, pusvadītāju ierīce kam ir divi reģioni ar dažādi veidi elektriskā vadītspēja, un starp tām veidojas p-n-krustojums. Tas ir lielākās daļas savienojuma diodes, kas izgatavotas no silīcija un germānija, darbības princips.

Dizains

Lai organizētu aizsardzību pret ārējām ietekmēm, kā arī panāktu uzticamu siltuma izkliedi, korpusā ir uzstādīts kristāls ar p-n-krustojumu.
Diodes ar mazu jaudu tiek ražotas plastmasas korpusā, kas aprīkots ar elastīgiem ārējiem vadiem. Vidējas jaudas taisngriežu diodēm jau ir metāla stikla korpuss ar stingriem ārējiem vadiem. Lieljaudas detaļas ir ievietotas metāla stikla vai metālkeramikas korpusā.

Silīcija vai germānija kristāli ar p-n-krustojumu ir pielodēti pie kristāla turētāja, kas kalpo arī kā korpusa pamatne. Tam ir metināts korpuss ar stikla izolatoru, caur kuru tiek izvadīts viens no elektrodiem.

Mazjaudas diodēm, kuru izmērs un svars ir salīdzinoši mazs, ir elastīgi vadi, caur kuriem tie tiek montēti ķēdēs.

Tā kā strāvas, ar kurām darbojas vidējas jaudas pusvadītāji un lieljaudas taisngrieža diodes, sasniedz ievērojamas vērtības, to vadi ir daudz jaudīgāki. To apakšējā daļa ir izgatavota masīvas pamatnes veidā, kas noņem siltumu, kas aprīkota ar skrūvi un plakanas formas ārējo virsmu, kas paredzēta, lai nodrošinātu uzticamu termisko kontaktu ar ārējo radiatoru.

Specifikācijas

Katram pusvadītāju tipam ir savi darbības un ierobežošanas parametri, kas tiek izvēlēti, lai nodrošinātu darbību jebkurā ķēdē.

Taisngriežu diodes parametri:

• Es taisni maks- līdzstrāva, kas ir maksimāli pieļaujamā, A.
• U atgriešanās maks- reversais spriegums, kas ir maksimāli pieļaujamais, V.
• Es atgriežos- līdzstrāvas reversā strāva, μA.
• U taisni- pastāvīga sprieguma konstante, V.
• Darba frekvence, kHz.
• Darba temperatūra, AR.
• P maks- uz diodi izkliedētā jauda, ​​kas ir maksimāli pieļaujamā.

Taisngriežu diodes īpašības šajā sarakstā nebūt nav izsmeltas. Tomēr ar tiem parasti pietiek, lai izvēlētos daļu.

Vienkāršākā maiņstrāvas taisngrieža shēma

Apsveriet primitīvā taisngrieža ķēdes darbību (taisngrieža diodei tajā ir galvenā loma).

Tās ievadi nodrošina tīkls Maiņstrāvas spriegums ar pozitīviem un negatīviem pusperiodiem. Slodze (R slodze) ir savienota ar taisngrieža izeju, un diode (VD) veic elementa funkciju, kas izlabo strāvu.

Pozitīvs sprieguma puscikls, kas tiek piemērots anodam, izraisa diodes atvēršanos. Šajā laikā caur to plūst līdzstrāva (es tiešā), un tāpēc caur slodzi (R slodze), ko darbina taisngriezis.

Diodes anodam pieliktā sprieguma negatīvie pusperiodi izraisa tā aizvēršanos. Caur ķēdi plūst neliela reversā diodes strāva (I arr.). Šeit diode nogriež negatīvo pusvilni. maiņstrāva.

Rezultātā izrādās, ka caur slodzi, kas savienota ar tīklu (R slodze), caur diodi (VD), tagad iet pulsējoša strāva, nevis viena virziena maiņstrāva. Galu galā tas var notikt tikai pozitīvos pusperiodos. Šī ir maiņstrāvas labošanas nozīme.

Tomēr šāds spriegums var nodrošināt tikai mazjaudas slodzi, ko darbina maiņstrāvas tīkls un neuzliek nopietnas jaudas prasības, piemēram, kvēlspuldzi.

Lampa pārraidīs spriegumu tikai tad, kad pāries pozitīvie impulsi, kā rezultātā elektriskā ierīce tiks pakļauta vājai mirgošanai ar 50 Hz frekvenci. Tiesa, sakarā ar to, ka pavediens ir pakļauts termiskajai inercei, tas nevarēs pilnībā atdzist intervālos starp impulsiem, kas nozīmē, ka mirgošana būs gandrīz nemanāma.

Ja pastiprinātājam vai strāvas uztvērējam tiek pielikts šāds spriegums, tad skaļrunī būs dzirdama zemfrekvences skaņa (50 Hz), ko sauc par maiņstrāvas fonu. Šis efekts rodas tāpēc, ka pulsējošā strāva, ejot cauri slodzei, tajā izraisa pulsējošu spriegumu, kas rada fonu.

Šāds trūkums zināmā mērā tiek novērsts, ja paralēli slodzei ir pievienots filtra kondensators (C filtrs), kura jauda ir pietiekami liela.

Kondensators tiks uzlādēts ar strāvas impulsiem pozitīvu pusciklu laikā un izlādēts caur slodzi (R slodze) negatīvo pusciklu laikā. Ar pietiekamu kondensatora kapacitāti laikā, kas iet starp diviem strāvas impulsiem, tam nebūs laika pilnībā izlādēties, un tāpēc slodzei būs pastāvīga strāva (R slodze).

Bet pat ar tik samērā izlīdzinātu strāvu slodzi arī nevajadzētu piegādāt, jo tā turpinās mirgot, jo pulsācijas (U impulsa) lielums joprojām ir diezgan nopietns.

trūkumi

Taisngriezis, kuru mēs tikko apspriedām, izmanto tikai pusi no maiņstrāvas viļņiem, kā rezultātā tiek zaudēts vairāk nekā puse no ieejas sprieguma. Šāda veida maiņstrāvas korekciju sauc par pusviļņu, un taisngriežus, kas izmanto šāda veida korekciju, sauc par pusviļņiem. Pusviļņu taisngriežu trūkumi ir veiksmīgi novērsti taisngriežos, izmantojot diodes tiltu.

Diodes tilts

Diodes tilts ir kompakta ķēde, kas sastāv no četrām diodēm un kalpo maiņstrāvas pārveidošanai par līdzstrāvu. Tilta ķēde ļauj pārnest strāvu katrā pusciklā, kas labvēlīgi atšķir to no puscikla. Diodes tilti tiek ražoti mazu mezglu veidā, kas ir ievietoti plastmasas korpusā.

Šādas mezgla korpusa izejā ir četras tapas ar atzīmi "+", " — "vai" ~ "Norādot kontaktu mērķi. Tomēr diodes tilti nav atrodami arī komplektā, tie bieži tiek montēti tieši uz iespiedshēmas plates, ieslēdzot četras diodes. Taisngriezi, kas darbojas uz diodes tilta, sauc par pilna viļņa taisngriezi.

labošanas koeficients

15. jautājums

Zenera diode Vai ierīce ir paredzēta, lai stabilizētu spriegumu pāri slodzei, kas savienota ar to paralēli, ja mainās tā pretestība vai barošanas sprieguma lielums

Kad darbojas Zenera diode, tiek izmantota iedalījuma sadaļa I - V raksturlieluma reversajā zarā, kur būtiskas strāvas izmaiņas atbilst ļoti nelielām sprieguma izmaiņām.

Stabilizācijas spriegums ir atkarīgs no p-n krustojuma biezuma un biezuma no materiāla pretestības

28. attēls Zenera diodes raksturojums I - V

29. att. Parametru sprieguma regulators; 1 - slodze; 2 - kondensators ir pakārts, lai samazinātu pulsāciju.

Mainoties temperatūrai, stabilizācijas spriegums mainās neviennozīmīgi. Viegli leģētos pusvadītājos (ko izmanto augstsprieguma zeneru diodēs) nesēju vidējais brīvais ceļš samazinās, paaugstinoties temperatūrai. Lai pārvadātāji iegūtu enerģiju, kas ir pietiekama valences saišu jonizācijai pie īsāka vidējā brīvā ceļa, ir nepieciešams liels elektriskā lauka stiprums.

Sadalīšanās spriegumam vajadzētu palielināties, paaugstinoties temperatūrai. Stipri leģētos pusvadītājos, paaugstinoties temperatūrai, joslas sprauga samazinās, nesēja tunelēšanas varbūtība palielinās un sabrukšanas spriegums samazinās. Tāpēc augstsprieguma un zemsprieguma Zener diodēm vajadzētu būt pretējām stabilizācijas vērtības izmaiņām, mainoties temperatūrai.

Zener diodes galvenie parametri:

Stabilizatori

Lai stabilizētu zemu spriegumu (mazāku par 1 V), izmantojiet raksturlīknes I - V priekšējo atzaru. Šim nolūkam paredzētās pusvadītāju diodes sauc par stabilizatoriem.

Silīcija stabilizatoru stabilizācijas spriegums ir aptuveni 0,7 V. Lai iegūtu zemu diodes pamatnes pretestību un mazāku priekšējo diferenciāli. izturībai izmantojiet silīciju ar paaugstinātu piemaisījumu koncentrāciju. Stabilizatorus var izgatavot, pamatojoties uz citiem pusvadītāju materiāliem.

1. Diriģenti, izolatori, pusvadītāji. Viņu enerģijas joslu diagrammas.

2. Pusvadītāju raksturīgā elektriskā vadītspēja.

3. Pusvadītāju elektroniskā vadītspēja.

4. Pusvadītāju caurumu elektriskā vadītspēja.

5. Elektronu caurumu pāreja. Elektronu caurumu pārejas sadalījuma veidi.

6. Elektronu caurumu pārejas tuneļu sadalīšanās mehānisms.

7. Tiešais un reversais savienojumsp-p-krustojums Jā.

8. Metāla pusvadītāju pāreja.

9. VAC p-n-pāreja un metāla pusvadītāju pāreja.

10. Elektronu caurumu pārejas platums un ietilpība.

11. Ekvivalenta ķēdep-p-krustojums Jā.

12. Pārejoši procesilpp- n-pāreja.

13. Galvenie diožu veidi un tehnoloģijas to ražošanai.

14. Taisngriežu diodes.

15. Zener diodes un stabilizatori.

16. Augstas frekvences un impulsa diodes.

17. Diodes ar uzlādes krātuvi.

18. Tuneļa un apgrieztās diodes.

19. Augstas frekvences diodes.

20. Ierīce, dizains un tehnoloģiskās iezīmes, bipolāru tranzistoru komutācijas shēmas.

21. Bipolāro tranzistoru darbības režīmi, statiskie parametri, fizikālie procesi.

22.Ebers - Moll modelis.

23. Statiskās īpašības kopējā emitera ķēdē.

24. Ierīce un galvenie lauka efekta tranzistoru veidi. Lauka efekta tranzistori ar vadības krustojumu.

25. Ierīce un galvenie lauka efekta tranzistoru veidi. Izolēti vārtu lauka efekta tranzistori.

16. JAUTĀJUMS

augstfrekvences diodes ir paredzētas augstfrekvences svārstību noteikšanai un tiek izmantotas radio, televīzijā un citās iekārtās.

Tie var būt punktveida, izkliedēti, sakausēti vai ar mesas struktūru.

31. att. RF diodes dizains. 1 - ārējie vadi; 2 - kristāls; 3 - stikla korpuss; 4 - volframa elektrods

32. att. A) ekvivalenta ķēdelpp- npāreja; b) I - V raksturīga punktveida germānija diodei

Līdzvērtīgā ķēde papildus savienojuma pretestībai un savienojuma kapacitātei satur izkliedes pretestību. Tās vērtību nosaka ģeometriskie izmēri un punktu pārejas konfigurācija. Ja pieņemam, ka kontaktam ir puslodes forma, tad izkliedes pretestības vērtību var aptuveni noteikt:
, kur - pusvadītāja īpatnējā tilpuma pretestība; - kontakta izliekuma rādiuss
.

Punktu diodes barjeras kapacitāte nepārsniedz 1pF, to darbības frekvence sasniedz 150MHz.

Augstas frekvences silīcija diodes strukturāli neatšķiras no germānija. Silīcija mikrodaļiņu diodes I - V raksturlielumi ir tuvu teorētiskajiem, ja diodes darbība atbilst pasu režīmiem.

Impulsu diodes

Impulsu diodes ir paredzētas darbam impulsu tehnoloģijas ierīcēs. Viņu darba iezīme ir ievērojama nesēju uzkrāšanās un izkliedes seku izpausme pārslēgšanās signāla lielos jaudas līmeņos.

Impulsu diodes tiek veiktas ar tādām pašām metodēm kā augstfrekvences.

33. att. Impulsu diodes uzbūve. 1 - kristāla turētājs; 2 - stikla korpuss; 3 - kovar caurule; 4 - ārējie vadi; 5 - kontakta atspere; 6 - kristāls; 7 - lodēt.

Augstfrekvences un impulsu diodes pamatparametri

pastāvīgs spriegums uz priekšu pie noteiktas strāvas

maksimālā reversā strāva pie maksimālā reversā sprieguma

diodes kapacitāte pie noteiktā reversā sprieguma

atgriešanās pretestības atjaunošanās laiks

nemainīgi un impulsu reversie spriegumi

vidējā rektificētā strāva

impulsa uz priekšu strāva

biežumu, nesamazinot pases režīmam atbilstošos parametrus

darba temperatūras diapazoni.

Darbības principu, pusvadītāju taisngriežu diodes galvenās īpašības var apsvērt, izmantojot to strāvas sprieguma raksturlielumus (VAC), kas shematiski parādīts 1. attēlā.

Tam ir divas filiāles, kas atbilst diodes ieslēgšanai uz priekšu un atpakaļ.

Kad taisngrieža diode tiek tieši ieslēgta, caur to sāk plūst taustāma strāva, kad uz diodes tiek sasniegts noteikts spriegums Uotkr. Šo strāvu sauc par tiešo Ipr. Tās izmaiņas maz ietekmē spriegumu Uotcr, tāpēc lielākajai daļai aprēķinu var ņemt vērā tā vērtību:

• 0,7 volti silīcija diodēm,
• 0,3 volti - germānijam.

Protams, diodes priekšējo strāvu nevar palielināt līdz bezgalībai; pie noteiktas Ipr max vērtības šī pusvadītāju ierīce neizdosies. Starp citu, pusvadītāju diodēs ir divas galvenās kļūdas:

• sabrukums - diode sāk vadīt strāvu jebkurā virzienā, tas ir, tas kļūst par parastu vadītāju. Turklāt vispirms notiek termiskais sabrukums (šis stāvoklis ir atgriezenisks), pēc tam elektrisks sabrukums (pēc tam diodi var droši izmest),
• klints - šeit, manuprāt, skaidrojumi ir lieki.

Ja diode ir pievienota pretējā virzienā, caur to plūdīs nenozīmīga reversā strāva Irevs, ko, kā likums, var atstāt novārtā. Kad tiek sasniegta noteikta reversā sprieguma Urev vērtība, reversā strāva strauji palielinās, ierīce atkal neizdodas.

Apskatīto parametru skaitliskās vērtības katram diodes tipam ir individuālas un ir tās galvenās elektriskās īpašības. Jāatzīmē, ka ir virkne citu parametru (pašu jauda, ​​dažādi temperatūras koeficienti utt.), Bet iesākumam pietiek ar uzskaitītajiem.

Šeit es ierosinu beigt ar tīru teoriju un apsvērt dažas praktiskas shēmas.

DIODU SAVIENOŠANAS DIAGRAMMAS

Vispirms apskatīsim, kā diode darbojas nemainīgas (2. att.) Un maiņstrāvas (3. att.) Strāvas ķēdē, kas jāņem vērā, vienā vai otrā veidā ieslēdzot diodes.

Kad diodei tiek pielietots tiešs nemainīgs spriegums, caur to sāk plūst strāva, ko nosaka slodzes pretestība Rн. Tā kā tas nedrīkst pārsniegt maksimāli pieļaujamo vērtību, ir jānosaka tā vērtība un pēc tam jāizvēlas diodes veids:

Ipr = Un / Rn - viss ir vienkārši - tas ir Oma likums.

Un = U -Uotkr - skatiet raksta sākumu. Dažreiz Uopr vērtību var ignorēt, ir gadījumi, kad tas jāņem vērā, piemēram, aprēķinot gaismas diodes savienojuma shēmu.

Šī ir visvienkāršākā lieta, kas jāatceras.

Tagad - vairākas shēmas diodes savienošanai, kuras bieži sastopamas praksē.

Bez šaubām, līderis šeit ir diodes tilta ķēde, ko izmanto visu veidu taisngriežos (4. attēls). Tas var izskatīties savādāk, darbības princips ir vienāds, es domāju, ka viss ir skaidrs no attēla. Starp citu, pēdējā iespēja ir simbols diodes tilts kopumā. To izmanto, lai vienkāršotu divu iepriekšējo shēmu apzīmēšanu.

1. Diodes var darboties kā "atvienošanas" elementi. Vadības signāli Control1 un Control2 ir apvienoti punktā A, un to avotu savstarpējā ietekme uz otru nav. Starp citu, šī ir vienkāršākā "vai" loģikas ieviešana.
2. Aizsardzība pret polaritātes maiņu (slengs - "aizsardzība no muļķiem"). Ja pastāv iespēja nepareizi pieslēgt barošanas sprieguma polaritāti, šī ķēde aizsargā ierīci no bojājumiem.
3. Automātiska pārslēgšanās uz strāvu no ārējais avots... Tā kā diode "atveras", kad spriegums pāri tai sasniedz Uopen, tad plkst Ekst strāva tiek piegādāta no iekšējā avota, pretējā gadījumā - ir pievienots ārējais.

© 2012-2019. Visas tiesības aizsargātas.

Visi šajā vietnē piedāvātie materiāli ir paredzēti tikai informatīviem nolūkiem, un tos nevar izmantot kā vadlīnijas un normatīvos dokumentus.

Taisngriežu diodes

Maiņstrāvas taisngriežos visbiežāk tiek izmantotas germānija un silīcija pusvadītāju diodes. Galvenās iegūšanas metodes R-n pārejas taisngriežu diodēm ir saplūšana un difūzija.

Mazjaudas leģētā silīcija diodes dizains ir parādīts attēlā. 6.1., A. Elektronu caurumu savienojums tiek veidots, kausējot alumīniju silīcijā. Silīcija plāksne ar R-n pāreja ir pielodēta pie kristāla turētāja, kas vienlaikus ir diodes korpusa pamatne. Korpuss ar stikla izolatoru ir sametināts pie kristāla turētāja, caur kuru iziet alumīnija elektroda vads.

Att. 6.1. Taisngriežu diodes dizains:

a- sakausējuma mazjaudas silīcija diode ( 1 - ārējie secinājumi; 2 - kristāla turētājs;

3 - rāmis; 4 - stikla izolators; 5 - alumīnija stieple; 6 - kristāls; 7- lodēt);

b- jaudīga taisngrieža diode ( 1 - ārējie secinājumi; 2 - stikla izolators; 3 - rāmis;

4 - kristāls; 5 - lodēt; 6 - kristāla turētājs);

v- taisngrieža stabs

Difūzijas diodēs R-n pāreja tiek radīta augstā temperatūrā, piemaisījumus difūzējot silīcijā vai germānijā no barotnes, kas satur piemaisījuma materiāla tvaikus. Difūzijas un sakausējuma taisngriežu diodes ir līdzīgas. Mazjaudas taisngriežu diodēm ir salīdzinoši mazi izmēri un svars, un tās tiek montētas ķēdē, izmantojot elastīgus vadus. Lieljaudas diodēm kristāla turētājs ir masīva siltuma izlietnes pamatne ar skrūvi un plakanu ārējo virsmu, lai nodrošinātu uzticamu termisko kontaktu ar ārēju dzesētāju (6.1. Attēls, b). Starp kristālu un pamatni parasti novieto volframa vai Kovara plāksni, kurai ir aptuveni tāds pats lineārās izplešanās koeficients kā kristāla materiālam. Tas palīdz samazināt kristāla mehāniskos spriegumus, mainoties temperatūrai.

Taisngriežu stabi ir virkne speciāli izvēlētu diodes, kas savienotas virknē un iestrādātas epoksīda sveķos. Izskats un tipiskas taisngrieža kolonnas shematisks izvietojums ir parādīts attēlā. 6.1, collas .

Pusvadītāju taisngrieža diodes darbība ir balstīta uz īpašību R-n krustojums, lai izvadītu strāvu tikai vienā virzienā.

Pusvadītāju diodes galvenā īpašība ir volt-ampēra īpašības. Salīdzinājumam, attēlā parādītas tipiskas germānija un silīcija diožu strāvas sprieguma īpašības. Silīcija diodēm ir daudzkārt mazāka reversā strāva pie tāda paša sprieguma nekā germānija diodēm. Silīcija diožu pieļaujamais reversais spriegums var sasniegt 1500 V,

savukārt germānijam tas atrodas 100 ... 400 V. Tas ir saistīts ar faktu, ka temperatūrā, kas pārsniedz 85 ° C, germānija iekšējā vadītspēja strauji palielinās, izraisot nepieņemamu reversās strāvas palielināšanos. Tajā pašā laikā silīcija diožu priekšējā sprieguma kritums ir lielāks nekā germānija diodēm. Tas ir saistīts ar faktu, ka germānija diodēm ar tādu pašu slodzes strāvu ir iespējams iegūt pretestības vērtību uz priekšu, kas ir 1,5–2 reizes mazāka nekā silīcija diodēm. Tāpēc jauda, ​​kas izkliedēta germānija diodes iekšienē, ir par tādu pašu faktoru mazāka. Šajā sakarā ir izdevīgāk izmantot germānija diodes zemsprieguma taisngriežos.

Taisngriežu diodes galvenie standartizētie parametri ir:

Vidējā strāva uz priekšu/ ПР.СР - perioda nākotnes strāvas vidējā vērtība.

Maksimālā pieļaujamā vidējā strāva uz priekšu/ PR.SR. maks .

Vidējā labotā strāva/ VP.SR - vidējā rektificētās strāvas vērtība, kas plūst caur diodi noteiktā laika posmā (ņemot vērā reverso strāvu).

Maksimālā pieļaujamā vidējā labotā strāva – Es VP.SR. maks.

Pastāvīgs spriegums uz priekšuU NS. - nemainīga sprieguma vērtība visā diodē pie noteiktas nemainīgas strāvas.

Vidējais spriegums uz priekšuUПР.СР - uz priekšu vērstā sprieguma vidējā vērtība attiecīgajā laika posmā ar noteiktu vidējo strāvas strāvas vērtību.

Pastāvīgs reversais spriegumsU OBR - diodei pretējā virzienā pielietotā pastāvīgā sprieguma vērtība.

Maksimālais pieļaujamais tiešais reversais spriegums -U OBR. maks

Maksimālais pieļaujamais impulsa reversais spriegums -U OBR . I. maks

Pastāvīga reversā strāva/ OBR - līdzstrāvas vērtība, kas caur diodi plūst pretējā virzienā ar noteiktu pretēju spriegumu.

Vidējais reversspašreizējais/ OBR, SR - reversās strāvas vidējā vērtība attiecīgajā periodā.

Izstrādājot taisngrieža shēmas, var būt nepieciešams iegūt iztaisnoto strāvu, kas pārsniedz maksimālo pieļaujamā vērtība vienai diodei. Šādā gadījumā izmantojiet viena tipa diodes paralēlo savienojumu (6.3. Att., a).

Lai izlīdzinātu strāvas, kas plūst caur diodēm, omi papildu rezistori ir savienoti virknē ar diodēm R DOB ir dažu omu lielumā. Tas ļauj mākslīgi izlīdzināt diodes pretestību uz priekšu, kas dažādiem ierīču paraugiem var ievērojami atšķirties.

Augstsprieguma ķēdēs bieži tiek izmantota virkne diodes savienojumu (6.3. Attēls, b). Izmantojot šo savienojumu, spriegums tiek sadalīts starp visām diodēm.

Lai nodrošinātu drošu diodes darbību, paralēli katrai no tām jāpievieno rezistors (apmēram 100 kΩ), lai izlīdzinātu reversās pretestības. Šajā gadījumā spriegums visās diodēs būs vienāds.

Taisngrieža diode ir ierīce, kas vada strāvu tikai vienā virzienā. Tās dizains ir balstīts uz vienu pn krustojumu un divām izejām. Šāda diode maina maiņstrāvu uz līdzstrāvu. Turklāt tos plaši praktizē elektriskās ķēdēs sprieguma pavairošanai, ķēdēs, kurās nav stingru prasību attiecībā uz signāla parametriem laikā un frekvencē.

• Darbības princips
• Ierīces pamatparametri
• Taisngriežu shēmas
• Pulsa ierīces
• Importētās ierīces

Darbības princips

Šīs ierīces darbības princips ir balstīts uz iezīmes p-n pāreja. Divu pusvadītāju krustojumu tuvumā ir slānis, kurā nav lādētāju. Tas ir bloķēšanas slānis. Viņa pretestība ir liela.

Kad slānim tiek pielietots noteikts ārējs maiņstrāvas spriegums, tā biezums kļūst mazāks un pēc tam pazūd pavisam. Pašreizējo pieaugumu šajā gadījumā sauc par tiešu. Tas iet no anoda līdz katodam. Ja ārējam mainīgajam spriegumam ir atšķirīga polaritāte, tad bloķējošais slānis būs lielāks, pretestība palielināsies.

Ierīču šķirnes, to apzīmējums

Pēc konstrukcijas ir divu veidu ierīces: punkts un plakne. Rūpniecībā visbiežāk sastopamais silīcijs (apzīmējums - Si) un germānija (apzīmējums - Ge). Pirmajiem ir augstāka darba temperatūra. Pēdējā priekšrocība ir zemsprieguma kritums ar priekšējo strāvu.

Diodes apzīmējuma princips ir burtciparu kods:

• Pirmais elements ir materiāla apzīmējums, no kura tas ir izgatavots;
• Otrais nosaka apakšklasi;
• Trešais apzīmē darba iespējas;
• Ceturtais ir izstrādes kārtas numurs;
• Piektkārt, šķirošanas apzīmējums pēc parametriem.

Taisngrieža diodes strāvas sprieguma raksturlielumu (VAC) var attēlot grafiski. Diagramma parāda, ka ierīces I - V raksturlielums ir nelineārs.

Pašreizējā sprieguma raksturlieluma kvadrantā tā tiešā atzars atspoguļo ierīces augstāko vadītspēju, kad tai tiek piemērota tieša potenciāla starpība. I - V raksturlieluma apgrieztā filiāle (trešais kvadrants) atspoguļo situāciju ar zemu vadītspēju. Tas notiek, ja potenciālā starpība tiek mainīta.

Reālās strāvas-sprieguma īpašības ir pakļautas temperatūrai. Palielinoties temperatūrai, tiešā potenciāla starpība samazinās.

No strāvas sprieguma raksturlīknes grafika izriet, ka ar zemu vadītspēju caur ierīci nenonāk strāva. Tomēr pie noteiktā reversā sprieguma lieluma notiek lavīnas sabrukums.

Silīcija ierīču CVC atšķiras no germānija ierīcēm. I - V raksturlielumi ir norādīti atkarībā no apkārtējās vides temperatūras. Silīcija ierīču reversā strāva ir daudz mazāka nekā germānija ierīcēm. No I - V raksturlielumiem izriet, ka tas palielinās, paaugstinoties temperatūrai.

Vissvarīgākā īpašība ir asā I - V raksturlīknes asimetrija. Virziens uz priekšu - augsta vadītspēja, reverss - zems. Tieši šo īpašumu izmanto taisngriežos.

Analizējot instrumenta raksturlielumus, jāņem vērā: tiek ņemti vērā tādi lielumi kā ierīces iztaisnošanas koeficients, pretestība un kapacitāte. Tie ir diferenciālie parametri.

Tas atspoguļo taisngrieža kvalitāti.

Lai ietaupītu rēķinus par elektrību, mūsu lasītāji iesaka "Elektrības taupīšanas kasti". Ikmēneša maksājumi būs par 30–50% mazāki nekā pirms ekonomikas izmantošanas. Tas noņem reaktīvo komponentu no tīkla, kā rezultātā tiek samazināta slodze un līdz ar to strāvas patēriņš. Elektriskās ierīces patērē mazāk elektroenerģijas, un tiek samazinātas izmaksas par to samaksu.

To var aprēķināt: tas būs vienāds ar ierīces priekšējās strāvas un reversās strāvas attiecību. Šis aprēķins ir pieņemams ideālai ierīcei. Labošanas koeficients var sasniegt vairākus simtus tūkstošu. Jo lielāks tas ir, jo labāk taisngriezis veic savu darbu.

Ierīces pamatparametri

Kādi parametri raksturo ierīces? Taisngriežu diodes galvenie parametri:

• Vidējās nākotnes strāvas augstākā vērtība;
• Augstākā pieļaujamā reversā sprieguma vērtība;
• Maksimālā pieļaujamā potenciālās starpības frekvence pie noteiktas priekšējās strāvas.

Pamatojoties maksimālā vērtība līdzstrāvas, taisngriežu diodes iedala:

• Mazjaudas ierīces. To strāvas vērtība uz priekšu ir līdz 300 mA;
• Vidējās jaudas taisngriežu diodes. Līdzstrāvas diapazons no 300 mA līdz 10 A;
• Jauda (liela jauda). Vērtība ir lielāka par 10 A.

Ir barošanas ierīces, atkarībā no formas, materiāla, uzstādīšanas veida. Visizplatītākie no tiem ir:

• Vidējas jaudas ierīces. Viņu tehniskās specifikācijasļauj strādāt ar spriegumu līdz 1,3 kilovoltiem;
• Jaudīga, liela jauda, ​​kas spēj nodot strāvu līdz 400 A. Tās ir augstsprieguma ierīces. Jaudas diodes darbībai ir dažādi korpusi. Visizplatītākie ir tapu un planšetdatoru veidi.

Taisngriežu shēmas

Barošanas ierīču pārslēgšanas shēmas ir atšķirīgas. Lai izlīdzinātu tīkla spriegumu, tie ir sadalīti vienfāzes un daudzfāžu, pusviļņu un pilna viļņa. Lielākā daļa no tām ir vienfāzes. Zemāk ir šāda pusviļņu taisngrieža dizains un divi sprieguma grafiki laika diagrammā.

Ieejai tiek pielietots maiņstrāvas spriegums U1 (A att.). Diagrammas labajā pusē to attēlo sinusoīds. Diode ir atvērta. Caur slodzi Rn plūst strāva. Ar negatīvu pusciklu diode ir aizvērta. Tāpēc slodzei tiek piemērota tikai pozitīva potenciāla starpība. Att. tiek atspoguļota tā atkarība no laika. Šī iespējamā atšķirība ir derīga vienam pus ciklam. No šejienes nāk ķēdes nosaukums.

Vienkāršākā pilna viļņa ķēde sastāv no diviem pusviļņiem. Šādai taisnošanas konstrukcijai pietiek ar divām diodēm un vienu rezistoru.

Diodes izlaiž tikai pozitīvo maiņstrāvas viļņu formu. Konstrukcijas trūkums ir tāds, ka pusperiodā mainīgā potenciāla starpība tiek noņemta tikai no transformatora sekundārā tinuma.

Ja divu vietā tiek izmantotas četras diodes, efektivitāte palielināsies.

Taisngrieži tiek plaši izmantoti dažādās nozarēs. Trīsfāžu ierīci izmanto automašīnu ģeneratoros. Un izgudrotā ģeneratora izmantošana veicināja šīs ierīces izmēra samazināšanos. Turklāt tā uzticamība ir palielinājusies.

Augstsprieguma ierīcēs plaši tiek izmantoti augstsprieguma stabi, kas sastāv no diodēm. Tie ir savienoti virknē.

Pulsa ierīces

Impulsu ierīci sauc par ierīci, kurā pārejas laiks no viena stāvokļa uz otru ir īss. Tos izmanto, lai strādātu impulsu ķēdēs. Šādas ierīces atšķiras no to taisngriežu analogiem mazās konteineri p-n pārejas.

Šīs klases ierīcēm papildus iepriekš norādītajiem parametriem jāpiešķir:

• Maksimālie impulsa uz priekšu (atpakaļgaitas) spriegumi, strāvas;
• Uz priekšu sprieguma iestatīšanas periods;
• Ierīces reversās pretestības atjaunošanās periods.

Šotka diodes tiek plaši izmantotas ātrgaitas impulsu ķēdēs.

Importētās ierīces

Vietējā rūpniecība ražo pietiekamu skaitu ierīču. Tomēr šodien vispieprasītākie ir importētie. Tie tiek uzskatīti par kvalitatīvākiem.

Importētās ierīces tiek plaši izmantotas TV un radio ķēdēs. Tos izmanto arī dažādu ierīču aizsardzībai nepareiza savienojuma gadījumā (nepareiza polaritāte). Importēto diodes veidu skaits ir daudzveidīgs. Pilnvērtīga alternatīva to aizstāšanai ar vietējiem vēl nepastāv.