Diyotların maksimum ters voltajını belirleme. Doğrultma akımı

Ücretsiz Online Kütüphane "Notego.ru"

Http://knighago.ru.

I. Yarı iletken diyotların parametrelerinin hesaplanması

Doğrultakabilir diyotlar, düşük frekansın alternatif akımını düzeltmek için tasarlanmıştır (genellikle 50 kHz'den az). Doğrultucular olarak, düzlem diyotları kullanılır, önemli bir temas alanı nedeniyle büyük bir düzleştirilmiş akım sağlar. Diyotun volt-amper özelliği, akımın, voltajın değerinin ve kutuplarından, diyot içinden akan akımın bağımlılığını ifade eder (Şekil 1.1). İlk kadranda bulunan dal, doğrudan (bant genişliğinde) akım yönüne ve üçüncü kadranda bulunan ters akım yönüne karşılık gelir.

Dikey eksen doğrudan dalına daha dik ve daha yakın ve yatay ters dalına daha yakın olan, diyotun rotokak özellikleri daha iyi olur. Yeterince büyük bir ters voltajla, diyot bir arıza geliyor, yani. Ters akım artar. Diyotun normal çalışması, tek taraflı iletkenliğe sahip bir eleman olarak normal çalışması, yalnızca ters voltaj delmeyi aşmadığında modlarda mümkündür.

Akım diyotları sıcaklığa bağlıdır (bkz. Şekil 1.1). Bir sabit akım diyot içinden akarsa, sıcaklık değiştiğinde, diyottaki voltaj düşüşü yaklaşık 2 mV / ° C ile değiştirilir. Artan sıcaklıkla, ters akım, Almanya'da iki kez artar ve her 10 ° C'de silikon diyotlarda 2,5 kez artar. Artan sıcaklık ile delme gerilimi azalır.

Yüksek frekanslı diyotlar evrensel cihazlardır: modülasyon, algılama ve diğer doğrusal olmayan dönüşümler için akımları geniş bir frekans aralığında (birkaç yüze kadar MHz'e kadar) düzeltmek için. Nokta diyotları esas olarak yüksek frekans olarak kullanılır. Yüksek frekanslı diyotlar doğrultucu olarak aynı özelliklere sahiptir, ancak çalışma frekanslarının aralığı çok daha geniştir.

Ana ayarlar:

Açmak - Verilen doğrudan düz akımda sabit doğrudan voltaj;

Urb - Diyota ters yönde uygulanan sabit ters voltaj;

IPP.- Diyottan ileri yönde akan sabit bir akım;

İbo - Belirli bir ters voltajda ters yönde bir diyotdan akan sabit bir ters akım;

Unp.obr.- Bir diyot geçişinin bozulmasına neden olan ters voltaj değeri;

İnp.cp.- Orta doğrudan akım, doğrudan diyot akımı dönemi için ortalama;

IVP. Ortalama doğrultucu akımı, dönemin ortalaması, diyot içindeki düzeltilmiş akımın değeri (arka akımı dikkate alarak);

IBR.CP.- ortalama ters akım, geri dönüş akımının periyodu için ortalama;

Rpr - Doğrudan saçılma gücü, Doğru akım akışlarında bir diyotla dağıtılan güç değeri;

Psr - Diyotun ortalama gücü, doğrudan ve ters akım akışı sırasında diyot tarafından dağılan güç değerinin dönemi ortalaması;

Redf - Diyot diferansiyel direnci, diyot voltajının küçük artışının, belirli bir modda üzerindeki küçük bir artanlığın küçük bir artışına oranı

(1.1)

Rnp.d.. - Diyot diyot diyotunun doğrudan direnci, diyottaki sabit direkt voltajı ve karşılık gelen doğrudan akımın bölünmesinden özel olarak elde edilen diyot direnci değeri

Robd - Diyotun ters direnci; Özel olarak elde edilen diyotun direnç değeri, diyottaki sabit ters voltajın ve karşılık gelen sabit ters akımın bölünmesi

(1.3)

İzin verilen maksimum parametreler, diyotun belirlenmiş servis ömrü boyunca belirli bir olasılıkla çalışabileceği çalışma modlarının sınırlarını belirler. Bunlar şunlardır: İzin verilen maksimum sabit ters voltaj Urb.max; İzin verilen maksimum doğrudan akım İp.max, maksimum izin verilen ortalama doğrudan akım IPR.SR..maksimum, izin verilen maksimum orta düzleştirilmiş akım İup.sr.maxİzin verilen maksimum ortalama diyot güç dağılımı Rsr.max.

Bu parametreler referans defterinde verilmiştir. Ek olarak, deneysel olarak ve volt ampere özelliklerinde belirlenebilirler.

Diferansiyel direniş, teğet teğet açısının bir fatansent olarak bulmak, WAH'nın doğrudan dalına doğru yapılır. İPR\u003d 12 ma ( Rdif ~ ctg ~ ~)

(1.4)

Diyottaki sabit voltaj oranına göre doğrudan diyot direnci Upr\u003d Karşılık gelen DC'ye 0.6V İPR\u003d WAH'nın doğrudan dalında 12.

(1.5)

Bunu görüyoruz Redf < RPR.D. . Ek olarak, bu parametrelerin değerlerinin belirtilen moda bağlı olduğunu unutmayın. Örneğin, aynı diyot için ne zaman IPP.\u003d 4mA

(1.6) , (1.7)

Hesaplamak Robd Diyot GD107 için Urb \u003d 20 v ve hesaplanan değerle karşılaştırın RPR.D.. WAH GD107'nin ters dalında (bkz. Lisp 1.2) Buluyoruz: İbo \u003d 75mka Urb \u003d 20V. Dolayısıyla

(1.8)

Bunu görüyoruz Rob>>RPR.D.Diyotun tek taraflı iletkenliğine göre. Tek taraflı iletkenlik ile ilgili sonuç doğrudan WAH'nin analizinden yapılabilir: Doğrudan akım IPP.~ ma Upr <1B, в то время как İobp ~ İle onlarca MCA UOBS ~ TENS Volt, yani Doğrudan akım, tersi yüz binlerce kez aşıyor

(1.9)

Stabilliler ve stabistörler, diyottan akan akımın değiştirildiğinde voltaj seviyesini stabilize etmek için tasarlanmıştır. Stabillilerde, işçiler geri dönüş voltaj bölgesinde bir volt-amper özelliğinin elektrik dağılımı plotudur (Şekil 1.3).

Bu bölümde, diyot üzerindeki voltaj neredeyse diyottan akan akımda önemli bir değişiklikle sabit kalır. Düşük karakteristik, düşük voltajlı (yüksek alaşımlı) malzemeden yapılmış bir bazlı alaşım diyotlara sahiptir. Aynı zamanda, nispeten düşük geri dönüş voltajlarında (birimler onlarca volt bulunur) bir elektrik bozulma oluşumu için koşullar yaratan dar bir P-N-geçişi oluşturulur. Yani, birçok transistör cihazının güçlendirilmesi için bu gerilimler gereklidir. Almanya diyotlarında, elektrik arızası hızlı bir şekilde termal olarak hareket eder, bu nedenle silikon diyotlar, ısı dağılımına daha fazla dirençli olan stabilititler olarak kullanılır. Stabistörlerde, işçiler volt ampere özelliklerinin doğrudan bir bölümü olarak hizmet eder (Şekil.1.4). İki taraflı (iki anodik) stabillilerin, her biri zıt kutupluluk için ana olan P-N geçişini içeren iki konuşmaya sahiptir.

Ana ayarlar:

Ust - Stabilizasyon voltajı, anma akımı, stabilyon voltajı;

Δust - stabilizasyon voltajının nominal değerini, stabilon üzerindeki voltajın nominal değerden sapması;

Redf.st. - Stabilonun diferansiyel direnci, stabilizasyon voltajının stabilon üzerindeki artışın, belirli bir frekans aralığında akımın akımın artışına oranı;

Α ST, stabilizasyonun sıcaklık katsayısı, stabilizasyon voltajındaki göreceli değişimin, ortam sıcaklığındaki sabit bir stabilizasyon akımında mutlak değişikliğe oranıdır.

İzin verilen maksimum parametreler. Bunlar şunlardır: maksimum İst.maxminimum İst.min. Stabilizasyon akımları, izin verilen maksimum doğrudan akım İma, izin verilen maksimum güç dağılımı Pmax..

En basit yarı iletken voltaj dengeleyicinin çalışma prensibi (Şekil.1.5), stabilyonun volt-amper özelliğinin doğrusal olmayanlığının kullanımına dayanır (bkz. Şekil 1.3). Yarı iletken stabilizatörün kullanılması, A'dan oluşan bir voltaj bölücüsüdür. Kısıtlayıcı Direnç Rog ve Silikon Zejabitron VD. RNH yükü stabilitron'a bağlanır,

Bu durumda, yükteki stres stabitron üzerindeki gerilime eşittir

U r n \u003d u vd \u003d u sanat(1.10)

ve giriş voltajı arasında dağılır Rog ve vd.

U vh \u003d u r ogr + u sanatı(1.11)

Akım Rog Kirchhoff'un ilk yasasına göre, yük ve stabilyon akımlarının miktarına eşittir.

Ben ogr \u003d i st + i n (1.12)

Değer vermek Rog Stabilyonun içindeki akımın Nominal'e eşit olduğu şekilde seçilir. masaüstünün ortasına karşılık geldi.

Ben st. Not \u003d (st. Min + i st.max) / 2 (1.13)

Merhaba, SESAGA.RU sitesinin sevgili okuyucuları. Makalenin ilk bölümünde, yarı iletken ve akımın içinde nasıl gerçekleştiğini çözdük. Bugün konuya devam edeceğiz ve yarı iletken diyotların çalışma prensibi hakkında konuşacağız.

Bir diyot, iki çıkışa (anot ve katot) sahip olan ve elektriksel sinyallerin düzeltilmesi, tespit edilmesi, stabilizasyonu, modülasyonu, kısıtlamaları ve dönüştürülmesi için tasarlanmış bir P-N olan yarı iletken bir cihazdır.

İşlevsel amacına göre, diyotlar düzeltme, evrensel, dürtü, mikrodalga diyotlar, stabilodlar, varicaplar, anahtarlama, tünel diyotları vb.

Teorik olarak, diyotun bir yöndeki diyotun akımı geçtiğini ve başka olmadığını biliyoruz. Fakat nasıl ve nasıl yaptığı, pek çok şeyi bilmiyor ve anladılar.

Bir şematik diyot, iki yarı iletkenden (bölge) oluşan bir kristal olarak gösterilebilir. Bir kristal alanın bir p-tipi iletkenliğe sahiptir ve diğeri N tipi iletkenliktir.

Şekilde, p-tipi bölgesinde geçerli olan delikler, kırmızı daireler ile koşullu olarak gösterilmiştir ve N tipi alanda geçerli olan elektronlar mavidir. Bu iki alan diyot elektrotlar anot ve katodur:

Anot, ana şarj taşıyıcılarının delik olduğu pozitif bir diyot elektrotudur.

Katod, elektronların ana şarj taşıyıcıları olduğu negatif bir diyot elektrotudur.

Diyot elektrotlarının tel çıkışlarının lehimlendiği bölgelerin dış yüzeylerine temas metal katmanları uygulanır. Böyle bir cihaz sadece iki eyaletten birinde olabilir:

1. Aç - iyi harcadığında; 2. Kapalı - akıntıyı harcamadığında.

Diyotta doğrudan anahtarlama. Doğru akım.

Diyot elektrotlarına sabit bir voltaj kaynağı bağlıysa: "Plus" anotunu ve "eksi" katodunun geri çekilmesine geri çekilmek için, diyot açık durumda ve akımın akması, değeri bunların uygulanan voltaja ve diyotun özelliklerine bağlı olacaktır.

Bağlantının bu kutuplılığı ile, N tipi bölgedeki elektronlar, p-tipi alanındaki deliklere doğru acele eder ve p-tipi alanından gelen delikler elektronlara doğru N tipi alanına doğru hareket eder. Bölgenin arayüzünde, elektron deliği veya P-N geçişi olarak adlandırılan, karşılıklı emiliminin veya rekombinasyonlarının gerçekleştiğinde buluşacaklardır.

Örneğin. N-tipi elektron bölgesindeki isteğe bağlı şarj taşıyıcıları, P-N'yi üstesinden gelindiğinde, geçiş, çekirdekli olmaları içindeki delik p-tipi alanına düşer. Gezgin değil, temelsiz, elektronlar delik alanındaki ana taşıyıcılar tarafından emilecektir. Aynı şekilde, elektronik alanın N tipi içine düşen delikler bu alandaki bağlayıcı olmayan yük taşıyıcıları haline gelir ve ayrıca ana taşıyıcılar tarafından - elektronlar tarafından emilir.

Sabit voltajın kaynağının bir negatif kutbuna bağlı diyot teması, N-tipi alanını pratik olarak sınırsız miktarda elektronla verecektir, bu alanda elektronların azalması. Ve voltaj kaynağının pozitif kutbuna bağlı olan temas, p-tipi bölgesindeki deliklerin konsantrasyonunu geri kazandıran, p-tipi alanından aynı miktarda elektronu alabilmelidir. Böylece, geçişin P-N'nin iletkenliği büyük olacaktır ve mevcut direnç çok az olacaktır, bu, akımın, IPR'nin diyotunun doğrudan akımı olarak adlandırılan diyottan geçeceği anlamına gelir.

Diyot üzerinde ters değiştirme. Ters akım.

Sabit voltaj kaynağının polaritesini değiştiriyoruz - diyot kapalı durumda olacaktır.

Bu durumda, N tipi bölgedeki elektronlar, güç kaynağının pozitif kutbuna hareket eder, geçişin PN'sinden uzaklaşır ve pn tipi alanındaki delikler de PN'den ayırt edilecektir. negatif güç kaynağı direğine geçiş, geçiş. Sonuç olarak, genişletildiği gibi alanların sınırları, akımlara büyük bir dirence sahip olacak bir tükenmiş delik ve elektronlar bir bölge oluşturulur.

Ancak, diyotun her birinin her birinde, maden dışı yük taşıyıcıları vardır, daha sonra bölgeler arasındaki küçük bir elektron ve delik değişimi hala olacaktır. Bu nedenle, diyot aracılığıyla düz bir çizgiden daha az bir akım akacaktır ve böyle bir akım diyot ters akım (IBR) olarak adlandırılır. Bir kural olarak, pratikte, geçişin P-N'nin ters akımı ihmal edilir ve P-N geçişinin yalnızca tek taraflı iletkenliğe sahip olduğu ortaya çıktı.

Doğrudan ve ters diyot voltajı.

Diyotun açıldığı ve doğrudan akımın açıldığı ve doğrudan akım olarak adlandırıldığı voltaj (UPR) ve diyotun kapandığı ve ters akımın ters (UEB) olarak adlandırıldığı ters polaritasyon voltajı olarak adlandırılır.

Doğrudan voltaj (UPR) ile, diyot direnci birkaç düzine ohm'ı geçmez, ancak ters voltaj (URB) direnci ile birkaç on, yüzlerce ve hatta binlerce kiloma artar. Bu, diyotun ters direncini bir ohmmetre ile ölçüp ölçülmeyormuşundan emin olmak zor değildir.

P-N diyot geçişinin direnci sabit değildir ve diyota beslenen doğrudan voltaja (UPR) bağlıdır. Bu gerginlik o kadar azdırsa, daha az direnç bir P-N geçişine sahiptir, IPR'nin doğrudan akımı diod içinden geçer. Diyottaki kapalı durumda, neredeyse tüm gerilim düşer, bu nedenle, bu nedenle geçen ters akım küçüktür ve geçişin P-N'nin direnci büyüktür.

Örneğin. Diyotu AC devresine çevirirseniz, anot üzerinde pozitif yarı limitlerle açılır, doğrudan akımı (IPR) serbestçe geçirir (IPR) ve anot üzerindeki negatif yarı limitlerle yakın, neredeyse ters akım yok Yön - Ters Akım (IBO). Bu diyotların bu özellikleri bir AC'yi sabit olarak dönüştürmek için kullanılır ve bu tür diyotlar doğrultucu olarak adlandırılır.

Yarı iletken diyotun volt-amper özellikleri.

P-N geçişinden geçen akımın bağımlılığı, içine uygulanan voltajın voltajın voltajın ve polaritesine göre, diyotun volt-amper özelliği olarak adlandırılan bir eğri olarak gösterilmektedir.

Aşağıdaki grafik böyle bir eğri gösterir. Üst kısımdaki dikey eksen, doğrudan akımın değerlerini (IPR) ve ters akımın (IOBOD) alt kısmını gösterir. Yatay eksene göre, UPR'nin doğrudan voltajının değerleridir. sağ tarafta ve ters voltajın (UEB) sol tarafında gösterilir.

Volt-amper karakteristiği, hem iki daldan hem de doğrudan bir daldan oluşur, sağ üst kısımda, bir diyot içindeki doğrudan (bant genişliği) akımına ve ters dalda, ters (kapalı) karşılık gelen sol alt kısımda bir diyot üzerinden akım.

Doğrudan dal, dikey eksene bastırarak ve doğrudan akımdaki hızlı artışı doğrudan voltajda bir artışla karakterize eder. Koşu dalı, yatay eksene neredeyse paraleldir ve sırttaki yavaş artışı karakterize eder. akım. Dikey eksen için soğutucu doğrudan bir daldır ve yatay ters dalı için daha yakındır, diyotun rotokullu özellikleri daha iyi olur. Küçük bir ters akımın varlığı, diyotların eksikliğidir. Volt-ampere eğrisinden, diyotun (IPR) doğrudan akımının yüzlerce kat daha fazla ters akım olduğu görülebilir (IBO).

P-N üzerinden doğrudan voltajda bir artışla, akımın ilk başta geçişi yavaşça artar ve ardından akımın hızlı artışlarının bir arası başlar. Bu, Almanya diyotunun açıldığı ve 0.1 - 0.2b'lik bir voltajda bir akım yapmaya başlaması ve 0.5 - 0.6V'lik silikonun gerçekleştirilmesiyle açıklanmaktadır.

Örneğin. UPR \u003d 0.5V'nin doğrudan voltajı ile, IPR'nin doğrudan akımı 50mA'dır (Grafikte "A" Noktası) ve Zaten UPR \u003d 1B voltajında, 150mA'ya (Grafikteki "B" noktası).

Ancak, mevcut bir artış, yarı iletken molekülün ısıtılmasına yol açar. Ve salınan ısı miktarı kristalden doğal olarak daha büyük olacaksa, özel soğutma cihazları (radyatörler) kullanarak, kristal kafesin yıkımı meydana gelinceye kadar iletken molekülde geri dönüşümsüz değişiklikler meydana gelebilir. Bu nedenle, geçişin P-N'nin doğrudan akımı, aşırı ısınma yarı iletken yapısını dışlayan düzeyde sınırlıdır. Bunu yapmak için, bir diyotla seri olarak dahil edilmiş bir kısıtlayıcı direnç kullanın.

Yarıiletken diyotlarda, UPR'nin doğrudan voltajının tüm işletim akımlarının tüm değerlerine sahip olan büyüklüğü geçmez: Almanya - 1b için; silikon için - 1.5V.

P-N geçişine uygulanan ters voltajın (UEB) artışıyla, voltapple karakteristiğinin ters dalı ile gösterildiği gibi akım hafifçe artmaktadır. Örneğin. Parametrelerle bir diyot alın: UEB max \u003d 100b, iBox \u003d 0.5 mA, nerede:

Uever Max, maksimum sabit ters voltaj, IOB Max - Maksimum Ters Akım, MCA.

Geri dönüş voltajında \u200b\u200bkademeli bir artışla 100V değerine göre, ters akımın nasıl bir şekilde büyüdüğü görülebilir ("nokta" konumundaki "konumundaki). Ancak, voltajda daha fazla artışla, PN diyotunun hesaplandığı maksimum boyunca, ters akımda (noktalı çizgi), yarı iletken kristalin ısıtılmasında keskin bir artış vardır ve bunun sonucunda PN oluşur. geçiş arızası.

P-N geçişi sorunları.

Geçiş pilonu, belirli bir kritik değerin ters voltajına ulaşıldığında, ters akımdaki keskin bir artışın bir fenomenidir. Elektrik ve termal kabiliyetler P-N geçişi vardır. Buna karşılık, elektrik dağılımı tünele ve çığ tramvaylarına ayrılmıştır.

Elektrik dağılımı.

Elektrik dağılımı, P-N geçişinde güçlü bir elektrik alanının etkisinin bir sonucu olarak gerçekleşir. Böyle bir arıza geri dönüşümlüdür, yani geçişe zarar vermez ve ters voltajda bir düşüşle, diyotun özelliği kaydedilir. Örneğin. Bu modda, stabilitler çalışıyor - voltajı dengelemek için tasarlanmıştır.

Tünel dağılımı.

Tünel dağılımı, küçük bir kalınlığın PN geçişinde hareket eden elektrik alanının güçlü gerginliğine sahip olan tünel etkisinin fenomeninin bir sonucu olarak gerçekleşir, bazı elektronlar geçiş yoluyla nüfuz eder (sızdırmaz) P-tipi bölgesi, enerjisini değiştirmeden N tipi bölgeye. İnce P-N geçişleri, yalnızca yarı iletken molekülündeki yüksek konsantrasyon yoğunluğu ile mümkündür.

Diyotun gücüne ve amacına bağlı olarak, elektron deliği geçişinin kalınlığı, 100 nm (nanometre) ila 1 μm (mikrometre) aralığında olabilir.

Tünel bozulması için, geri dönüş akımında keskin bir artış, küçük bir ters voltaj ile karakterize edilir - genellikle biraz volt. Bu etkiye dayanarak tünel diyotları çalışıyor.

Özellikleri nedeniyle, tünel diyotları amplifikatörlerde, sinüzoidal gevşeme salınım jeneratörlerinde ve frekanslarda yüzlerce ve binlerce megahertz'teki anahtarlama cihazlarında kullanılır.

Çığ dağılımı.

Çerkre dağılımı, güçlü bir elektrik alanının etkisiyle, çekirdek olmayan yük taşıyıcılarının, PN geçişindeki ısı etkisi altındaki çekirdekli şarj taşıyıcılarının, değerlik elektronlarından birini atomdan devrilmeyi ve aktardığı için hızlandırılmasıdır. bir çift elektron deliği oluşturarak iletim bölgesine. Elde edilen şarj taşıyıcıları, bir elektron deliğinin aşağıdaki çiftlerini oluşturan, diğer atomların hızlanmasına ve yüzleşmeye başlayacaktır. İşlem, neredeyse değişmemiş voltajla arka akımda keskin bir artışa yol açan çığ benzeri karakter elde eder.

Çığın bozulmasının etkisini kullanan diyotlar, metalürjik ve kimya endüstrisinde, demiryolu taşımacılığında ve ters voltajın yukarıda izin verilen diğer elektrik ürünlerinde kullanılan güçlü doğrultucu ünitelerinde kullanılır.

Isı dökümü.

Isı arızası, akım akımı sırasında geçişin P-N'nin aşırı ısınması sonucu oluşur ve termal geçiş modunun stabilitesini sağlamayan yetersiz bir ısı emici ile.

P-N (UEB) uygulanan ters voltajda bir artışla, geçişdeki güç dağılımı büyür. Bu, yarı iletkenlerin geçişi ve komşu alanlarının sıcaklığında bir artışa yol açar, kristalin atomlarının salınımları arttırılır ve değerlik elektronların bağlanması onları zayıflatır. Elektronların iletim bölgesine geçiş olasılığı ve ek buhar elektronu deliğinin oluşumu olasılığı vardır. Kötü koşullar ile, geçişin P-N'den ısı transferi, geçişin imha edilmesine yol açan çığ gibi sıcaklık artışı meydana gelir.

Bu konuda, bitirelim ve bir sonraki kısımda, cihazı ve düzeltme diyotları, diyot köprüsünün çalışmalarını düşünün.

Bir kaynak:

1. Borisov V.G. Young Radio. 1985. Goryunov N.N. Nosov Y.R - Yarı İletken Diyotlar. Parametreler, ölçüm yöntemleri. 1968

sesaga.ru.

Diyotların ana parametreleri, doğrudan diyot akımı, ters diyot voltajı

Diyotların ana parametreleri, diyotun (IPR) ve maksimum ters diyot voltajı (UEB) doğrudan bir akımdır. Görevin güç kaynağı için yeni bir doğrultucu geliştirmek olup olmadığını bilmeleri gerekir.

Doğrudan Diyot Akımı

Diyotun doğrudan akımı, toplam akımın yeni güç kaynağının yükünü tükettiği biliniyorsa kolayca hesaplanabilir. Ardından, güvenilirliği sağlamak için, bu değeri biraz arttırmak gerekir ve doğrultucu için bir diyot seçmek için akımı ortaya çıkarır. Örneğin, güç kaynağı 800 mA'lık bir akıma dayanmalıdır. Bu nedenle, diyotun doğrudan akımına 1a'ya eşit bir diyot seçtik.

Ters voltaj diyotu

Maksimum ters diyot voltajı, sadece girişdeki voltajın değerine değil, aynı zamanda doğrultucu tipinden de bağlı olan bir parametredir. Bu ifadeyi açıklamak için aşağıdaki çizimleri göz önünde bulundurun. Tüm doğrultucuların tüm temel şemalarını gösterirler.

İncir. bir

Daha önce de söylediğimiz gibi, doğrultucunun çıktısındaki voltaj (kondenserde), transformatörün ikincil sarımının akım voltajına eşittir, √2 ile çarpılır. Tek bir-altariodik bir doğrultucuda (Şekil 1), anot diyotundaki voltajın, topraka göre pozitif bir potansiyel olduğunda, filtre kapasitörünün, doğrultucu 1.4 kez girişindeki aktif voltajı aşan bir voltajdan şarj edilir. Gelecek yarım dönemde, diyot anot üzerindeki voltaj, dünyaya göre olumsuz yöndedir ve genlik değerine ve katotta ve katoda - dünyaya pozitif olarak ulaşır ve aynı anlamı vardır. Bu yarım dönemde doda için, transformatörün sargısının ve şarj edilmiş filtre kondansatörünün sıralı bağlantısıyla elde edilen ters voltaj uygulanır. Şunlar. Ters diyot voltajı, en azından transformatörün çift genlik voltajı veya aktif değerinden 2,8 kat daha yüksek olmalıdır. Bu tür redditörleri hesaplarken, alternatif voltajın aktif değerinden 3 kat daha yüksek olan maksimum ters voltajlı diyotları seçmeniz gerekir.

İncir. 2.

Şekil 2, ortalama bir nokta çıkışına sahip iki telli bir doğrultucu göstermektedir. Ayrıca, öncekiyle olduğu gibi, diyotlar aktif giriş değerinden 3 kat daha yüksek bir ters voltajla seçilmelidir.

İncir. 3.

Aksi takdirde, bir köprü bipoperiodik doğrultucu durumunda durum böyledir. Şekilde gördüğünüz gibi. 3, yarı boyutların her birinde, iki katlı voltaj, iletken olmayan iki, art arda bağlı diyotlara uygulanır.

katod-anod.ru.

İşletme ve Diyotların Atama Prensibi

Diyot, yarı iletken bir taban üzerinde tasarlanan cihazların çeşitlerinden biridir. Bir P-N geçişi, anodik ve katot sonucuna sahiptir. Çoğu durumda, gelen elektrik sinyalleriyle modülasyon, düzleştirme, dönüşüm ve diğer eylemler için tasarlanmıştır.

Çalışma prensibi:

Elektrik akımı katotta hareket eder, ısıtıcı delinmeye başlar ve elektrot elektronlar yayar.
İki elektrot arasında bir elektrik alanı var.
Anotun olumlu bir potansiyele sahipse, elektronları kendisine çekmeye başlar ve ARISEN alan bu sürecin katalizörüdür. Bu durumda, emisyon akımının oluşumu gerçekleşir.
Elektronların hareketini etkileyebilecek elektrotlar arasında mekansal bir negatif yük vardır. Bu, anotun potansiyeli çok zayıf olması durumunda olur. Bu durumda, elektronların parçaları negatif yükün etkisinin üstesinden gelmedi ve katota geri dönerek ters yönde hareket etmeye başlarlar.
Anot'a ulaşan ve katota geri dönmeyen tüm elektronlar, katot akımının parametrelerini belirler. Bu nedenle, bu gösterge doğrudan pozitif anot potansiyeline bağlıdır.
Anote ulaşabilecek tüm elektronların akışı, diyottaki göstergeleri her zaman katot akımının parametrelerine karşılık geldiği bir anot akımı denir. Bazen her iki gösterge de sıfır olabilir, anotun negatif bir şarj olduğu durumlarda olur. Bu durumda, elektrotlar arasında ortaya çıkan alan, parçacıkları hızlandırmaz, ancak aksine, yavaşlatır ve katota geri döner. Bu durumda diyot, kilitli durumda kalır, bu da zincirin açıklığına yol açar.

cihaz

Aşağıdakiler diyot cihazının ayrıntılı bir açıklamasıdır, bu bilgilerin çalışması bu unsurların eylem ilkelerini daha da anlamak için gereklidir:

Muhafaza, cam, metal veya dayanıklı seramik malzeme çeşitlerinden yapılabilecek bir vakum balonudır.
Silindirin içinde 2 elektrot vardır. Birincisi, elektron emisyon sürecini sağlamak için tasarlanmış haddelenmiş bir katoddur. En basit katot tasarımı, işleme işleminde artan küçük çaplı bir ipliktir, ancak bugün dolaylı ısının elektrotları daha yaygındır. Metalden yapılmış ve elektron yayabilecek özel bir aktif katmana sahip olan silindirlerdir.
Dolaylı gazın katodunun içinde, belirli bir unsur vardır - elektrik akımının etkisi altında artan bir tel, ısıtıcı olarak adlandırılır.
İkinci elektrot bir anottur, katod tarafından üretilen elektronların alınması için gereklidir. Bunun için, ikinci elektrot potansiyeline göre pozitif olmalıdır. Çoğu durumda, anot ayrıca silindirik bir şekle sahiptir.
Her iki vakum cihazı elektrotları, ihraççı ve yarı iletken çeşitliliğin temeli ile tamamen aynıdır.
Bir diyot kristali imalatı için, silikon veya germanyum en sık kullanılır. Parçalarından biri, p-tipi ile elektriksel olarak yapılır ve yapay bir yöntemle oluşturulan elektron eksikliğine sahiptir. Kristalin karşı tarafı da iletkenlik, ancak N tipi ve fazla elektron vardır. P-N geçişi olarak adlandırılan iki alan arasında bir sınır vardır.

Dahili cihazın bu özellikleri, ana mülkiyetiyle diyotlar sağlar - sadece bir yönde elektrik akımı olasılığı.

Amaç

Aşağıda, ana amacının netleştiği örnekteki diyotların ana uygulamasının ana alanlarıdır:

Diyot köprüler 4, 6 veya 12 diyot, birbirine bağlanır, bunların miktarı, tek fazlı, üç fazlı yarım aphasna veya üç fazlı olabilen şema türüne bağlıdır. Reditörlerin işlevlerini yerine getirirler, bu seçenek, otomotiv jeneratörlerinde en sık kullanılır, çünkü benzer köprülerin tanıtılması ve ayrıca onlarla birlikte fırça toplayıcı düğümlerinin kullanılması, bu cihazın boyutlarını büyük ölçüde azalttı ve güvenilirliğini arttırdı . Bileşik bir yönde sırayla gerçekleştirilirse, tüm diyot köprüsünün kilidini açmak için gerekli olabilecek minimum voltaj göstergelerini arttırır.
Diyot dedektörleri, bu cihazların kondansatörlerle birlikte kullanılmasıyla elde edilir. Bu, radyo sinyalinin genlik modülasyonlu değişimi de dahil olmak üzere çeşitli modüle edilmiş sinyallerden düşük frekanslarla modülasyonu seçebilmeniz için gereklidir. Bu tür dedektörler, televizyonlar veya radyo alıcıları gibi birçok hanehalkı tüketicisinin tasarımının bir parçasıdır.
Tüketicilerin yanlış kutuplardan korunmasını sağlamak, devreden çıkan aşırı yükler veya tuş vuruşlarından, kendiliğinden indüksiyon sırasında ortaya çıkan elektromotif kuvvetin çıkarılmasından çıkan elektromotif kuvvetin parçalanmasından kaynaklanan, bu, endüktif yük bağlantısı kesildiğinde meydana gelir. Devrelerin aşırı yüklenmelerinin güvenliğini sağlamak için, ters yöndeki besleme lastiklerine bağlantısı olan birkaç diyotdan oluşan bir zincir kullanılır. Aynı zamanda, korumanın sağlandığı giriş, bu zincirin ortasına bağlanmalıdır. Şemanın olağan işleyişi sırasında, tüm diyotlar kapalı bir durumda, ancak giriş potansiyelinin izin verilen voltaj limitlerine geçtiğine kaydedilmişlerse, koruyucu elemanlardan biri etkinleştirilir. Bundan dolayı, bu izin verilen potansiyel, koruyucu cihazdaki doğrudan açılır voltaj miktarında izin verilen besleme voltajında \u200b\u200bbir sınırlama alır.
Diyotlar temelinde oluşturulan anahtarlar, sinyalleri yüksek frekanslarla değiştirmek için kullanılır. Böyle bir sistemin yönetimi, doğrudan bir elektrik akımı, yüksek frekansların ayrılması ve endüktans ve kondansatörlerden kaynaklanan kontrol sinyalinin beslenmesi kullanılarak gerçekleştirilir.
Diyot kıvılcımları oluşturma. Şan-diyot bariyerleri, karşılık gelen elektrik devresindeki voltajı sınırlayarak güvenlik sağlayan güvenlik sağlar. Bunlarla kombinasyon halinde, ağdan geçen elektrik akım göstergelerini sınırlamak ve koruma derecesini arttırmak için gerekli olan mevcut sınırlayıcı dirençler kullanılır.

Bugün elektronikteki diyotların kullanımı çok yaygındır, çünkü aslında bu unsurlar olmadan modern bir elektronik ekipman türü yapmaz.

Diyotun doğrudan dahil edilmesi

Diyotun P-N-geçişi, harici kaynaklardan sağlanan voltajı etkileyebilir. Bu tür göstergeler, büyüklük ve polarite olarak davranışını etkileyecek ve elektrik akımı ile gerçekleştirilecektir.

Aşağıdakiler, PLUS'un P-Tip bölgesine ve negatif direğe N tipi alanına bağlı olduğu seçeneği ayrıntılı olarak açıklanmaktadır. Bu durumda, doğrudan dahil olma meydana gelir:

Voltajın harici bir kaynaktan etkisi altında, P-N geçişinde bir elektrik alanı oluşturulur ve yönü, iç difüzyon alanına göre tersi olacaktır.
Alan voltajı, kilitleme katmanının keskin bir daralmasına neden olacağını önemli ölçüde azaltacaktır.
Bu işlemlerin etkisi altında, önemli miktarda elektron, P-bölgesinden N-bölgeye serbestçe hareket etme kabiliyetini ve ters yönde etkileyecektir.
Bu işlem sırasında sürüklenme akımının akışı aynı kalır, çünkü doğrudan P-N geçiş alanında bulunan çekirdekli olmayan şarjlı taşıyıcıların sayısına bağlıdır.
Elektronlar, çekirdek olmayan taşıyıcıların enjeksiyonuna yol açan bir difüzyon seviyesine sahiptir. Başka bir deyişle, N-bölgesinde deliklerin sayısı artacak ve P-bölgesinde artan elektron konsantrasyonu kaydedilecektir.
Denge yokluğu ve artan çekirdek olmayan bir taşıyıcı sayısının yokluğu, yarı iletkenlere derinlemesine girmelerini ve sonuçta elektronik özelliklerinin imha edilmesine yol açan yapısı ile karışır.
Yarı iletken, nötr durumunu geri kazandırabilir, bu, harici elektrik devresindeki doğrudan akımın görünümüne katkıda bulunan bağlı harici kaynaktan gelen şarjların hazırlanmasından kaynaklanmaktadır.

Diyotun ters eklenmesi

Artık, dış kaynak değişikliğinin polaritesinin, hangi voltajın iletildiği bir başka dahil etme yöntemi dikkate alınacaktır:

Doğrudan dahil olma ana farkı, üretilen elektrik alanının, iç difüzyon alanının yönüyle tamamen çakışan bir yöne sahip olacağı gerçeğinde yatmaktadır. Buna göre, kilitleme katmanı daraltılmayacaktır, ancak aksine, genişletin.
P-N-geçişinde bulunan alan, bu nedenle bir dizi çekirdekli şarj taşıyıcısı üzerinde hızlandırıcı bir etkiye sahip olacaktır, bu nedenle drafik akım göstergeleri değişmeden kalacaktır. P-N-geçişinden geçen elde edilen akımın parametrelerini belirleyecektir.
Geri dönüş voltajı arttıkça, geçişten geçen elektrik akımı maksimum göstergeleri elde etmek için çaba gösterecektir. Özel bir isim - doygunluk akımı vardır.
Üstel yasaya uygun olarak, sıcaklıkta kademeli bir artışla, doygunluk akımı göstergeleri artacaktır.

Doğrudan ve ters voltaj

Diyotu etkileyen voltaj, iki kritere ayrılır:

Doğrudan voltaj, diyotun keşfedildiği ve doğrudan akımın ondan başlatıldığı ve cihaz direnci göstergeleri son derece düşüktür.
Tersin voltajı ters polariteye sahip olan ve geçiş ile diyotun kapatılmasını sağlayan olandır. Cihazın direncinin aynı anda göstergeleri keskin bir şekilde ve önemli ölçüde büyümeye başlar.

P-N geçişinin direnci sürekli değişen bir göstergedir, her şeyden önce, doğrudan voltaj doğrudan diyotta etkilenir. Gerilim artarsa, geçiş direnci göstergeleri orantılı olarak azalır.

Bu, diyottan geçen doğrudan akımın parametrelerinde bir artışa yol açar. Bu cihaz kapalıyken, aslında tüm gerilimi etkiler, bu nedenle, diyottan geçen arka akımın göstergeleri önemsizdir ve geçiş direnci en yüksek parametrelere ulaşır.

Çalışma Diyotu ve Volt-Ampere özellikleri

Bu aletlerin volt-ampere özellikleri altında, elektrik akımının P-N-geçişi boyunca ne olduğunu gösteren bir eğri çizgisidir, voltajın hacminden ve kutuplarından.

Böyle bir program aşağıdaki gibi tanımlanabilir:

Dikey olarak yerleştirilmiş eksen: Üst alan, arka akım parametrelerinin alt alanı, doğrudan akımın değerlerine karşılık gelir.
Yatay eksen: sağda bulunan alan, doğrudan voltaj değerleri için tasarlanmıştır; Ters voltaj parametrelerinin solunda.
Volt-ampere karakteristiğinin doğrudan dalı, bir diyottan çıkan elektrik akımını yansıtır. Yukarı doğru yönlendirilir ve dikey eksenin yakın çevresinde geçer, çünkü uygun bir voltaj arttığında meydana gelen doğrudan elektrik akımında bir artış gösteriyor.
İkinci (ters) şube karşılık gelir ve aynı zamanda cihazdan geçen kapalı elektrik akımının durumunu gösterir. Aslında yatay eksene paralel olarak geçer. COERMER, bu dal dikey için uygundur, belirli bir diyotun doğrultucu özellikleri o kadar yüksek olur.
Grafiğe göre, P-N-geçişi boyunca akan doğrudan voltajın büyümesinden sonra, elektrik akımı göstergelerinde yavaş bir artış meydana geldiğini gözlemlemek mümkündür. Bununla birlikte, yavaş yavaş, eğri, atlamanın gözle görüldüğü alana ulaşır, daha sonra göstergelerinin hızlandırılmış artması meydana gelir. Bu, diyotun açılması ve doğrudan voltajda akım iletken tarafından açıklanmaktadır. Almanya'dan yapılan cihazlar için, bu, 0.1V ila 0.2V (maksimum değer 1b) eşit bir voltajda meydana gelir ve silikon elemanlar için, 0.5V ila 0.6V (maksimum değer 1.5V'dir) daha yüksek bir rakam gerekir.
Mevcut göstergelerdeki gösterilen artış, yarı iletken moleküllerin aşırı ısınmasına neden olabilir. Doğal işlemler nedeniyle oluşan ısı dağılımı ve radyatörlerin çalışması serbest bırakılmasının seviyesinden daha az olacaksa, moleküllerin yapısı imha edilebilir ve bu işlem geri dönüşümsüz bir karaktere sahip olacaktır. Bu nedenle, yarı iletken malzemenin aşırı ısınmasını önlemek için doğrudan akım parametrelerinin sınırlandırılması gerekir. Bunun için, diyotlarla seri bağlantısı olan özel dirençler şemaya eklenir.
Ters dalı araştırması, ters voltajın, P-N geçişine uygulanan artışa başladığında, mevcut parametrelerdeki artış gerçekten bozulduğu belirtilmelidir. Bununla birlikte, voltajın izin verilen normlardan üstün olan parametrelere ulaştığı durumlarda, yarı iletkenleri aşırı ısınır ve ardından P-N geçiş sonuna katkıda bulunacak olan ani bir atlama göstergörü oluşabilir.

Diyotların ana arızaları

Bazen bu tip aracı başarısız olursa, bu, elementlerin doğal amortismanı ve yaşlanma verileri nedeniyle veya diğer nedenlerle ortaya çıkabilir.

Toplam Seçkin 3 Ana Ortak Arızaların Türleri:

Geçiş testi, yarı iletken bir cihaz yerine diyotun esasen en sıradan iletken olduğuna yol açar. Böyle bir durumda, ana özelliklerini mahrum eder ve elektrik akımını kesinlikle herhangi bir yönde geçirmeye başlar. Böyle bir arıza, bip sesi beslemeye başlayan ve diyodda düşük direnç seviyesi gösteren standart bir multimetre kullanılarak kolayca tespit edilir.
Ters işlem olduğunda, ters işlem gerçekleşir - cihaz elektrik akımını herhangi bir yönde atlamak için durur, yani özü izolatöründe olur. Multanın belirlenmesinin doğruluğu için, test cihazlarını yüksek kaliteli ve çalışan başvuru sahipleriyle kullanmak gereklidir, aksi takdirde, bu arızayı teşhis etmek için bazen yanlış olabilirler. Alaşımlı semiconductor çeşitlerinde, böyle bir arıza son derece nadirdir.
Cihazın vücudunun sıkılığının bozulması, bunun bir sonucu olarak düzgün çalışamadığı sızıntı.

P-N geçiş arızası

Bu tür üçlemeler, ters elektrik akım göstergelerinin aniden ve keskin bir şekilde büyüdüğü durumlarda meydana gelir, bu, karşılık gelen tipin voltajının kabul edilemez yüksek değerlere ulaşması nedeniyledir.

Birden fazla tür genellikle farklıdır:

Sıcaklıkta keskin bir artıştan ve daha sonra aşırı ısınmadan kaynaklanan termal triller.
Akımdan geçişten kaynaklanan elektrikli trifles.

Volt-Ampere karakteristik programı, bu işlemleri görsel olarak öğrenmenize ve aralarındaki farkı öğrenmenizi sağlar.

Elektrik dağılımı

Elektrik arızalarının neden olduğu sonuçlar geri dönüşümsüz değildir, çünkü kristalin kendisini yok etmez. Bu nedenle, voltajda kademeli bir düşüşle, diyotun tüm özelliklerini ve çalışma parametrelerini geri yükleyebilirsiniz.

Aynı zamanda, bu türün örnekleri iki çeşitlere ayrılmıştır:

Tünel arızaları, yüksek voltaj dar geçişlerden geçtiğinde ortaya çıkar, bu da onu elektronlar tarafından ayrı olarak kaymayı mümkün kılar. Genellikle, yarı iletken moleküllerde çok sayıda farklı safsızlık varsa ortaya çıkarlar. Böyle bir arıza sırasında, ters akım keskin ve hızlı bir şekilde büyümeye başlar ve karşılık gelen voltaj düşüktür.
Çakıldak Çeşitleri Kırılma Çeşitleri, yük taşıyıcılarının hızaşım sağlayabilen güçlü alanların, atomlardan işlem gördükleri, daha sonra yapılan bölgeye uçan bir dizi değerlik elektronu. Bu fenomen ilçe benzeri karakterdir, bu nedenle bu tür bir arıza ve böyle bir isim aldı.

Isı dökümü

Böyle bir arıza oluşumunun oluşması iki ana nedenden dolayı ortaya çıkabilir: Çok yüksek göstergelerle birlikte elektrik akımının akışından dolayı meydana gelen P-N geçişinin yetersiz bir ısı emici ve aşırı ısınması.

Geçiş ve komşu alanlarda artmış sıcaklık rejimi aşağıdaki sonuçlara neden olur:

Kristalde bulunan atomlarda dalgalanmalardaki artış.
Elektronların yaptığı bölgeye temas edin.
Sıcaklıkta keskin bir artış.
Kristalin yapısının tahrip edilmesi ve deformasyonu.
Tam başarısızlık ve tüm radyo bileşeninin kırılması.

sarkenergy.ru

Doğrultucu diyot | Volt bilgisi

Şekil 1. Doğrultucu diyotun voltampear özellikleri.

Doğrultucu diyotun voltamper karakteristiği

İlk kadrandaki figür doğrudan, üçüncü olarak, diyot özelliklerinin ters dalı. Karakteriğin doğrudan dalı, doğrudan voltaj etkisi altında, sırasıyla, diyot üzerindeki ters voltajı tersine çevrilir. Diyot üzerinde doğrudan bir voltaj, katoda anotla ilgili olarak daha yüksek bir elektrik potansiyelinin oluşturulduğu ve işaretlerin işaretini konuşursak, anot eksi (-), Anot Plus'ta (+), Şekil 2'de gösterildiği gibi.

Şekil 2. Diyotun bataryasını doğrudan dahil edilmeyle incelemek için şema.

Şekil 1, aşağıdaki sembolleri göstermektedir:

IP - çalışma akımı diyot;

UD - Diyotun Gerilim Damlası;

UO - Ters Diyot Gerilimi;

UPR - Arıza Gerilimi;

IU - kaçak akım veya ters diyot akımı.

Kavramlar ve Özellikler

Diyotun (IR) çalışma akımı, cihazın geri dönüşümsüz sıcaklık tahribatına maruz kalmadığı bir diyottan geçen uzun bir süre doğrudan elektrik akımıdır ve özellikleri önemli niteliksel değişikliklere uğramaz. Referans kitaplarda doğrudan bir maksimum akım olarak gösterilebilir. Diyotun (UD) üzerindeki voltaj düşüşü, doğrudan çalışma akımı onun içinden geçirildiğinde meydana gelen diyotun çıkışları üzerindeki voltajdır. Referans kitaplarda diyotta doğrudan voltaj olarak gösterilebilir.

Doğrudan akım, diyotun doğrudan dahil edilmesiyle akar.

Ters diyot voltajı (UO), P-N geçişinin geri dönüşümsüz tahrip edilmesi, uzun süredir uygulanan diyot üzerindeki izin verilen ters voltajdır. Referans kitaplarda, maksimum ters voltaj olarak adlandırılabilir.

Arıza gerilimi (UPR), geçişin P-N'nin geri dönüşümsüz bir şekilde elektrik dağılımı meydana geldiği diyot üzerindeki ters voltajdır ve bunun bir sonucu olarak, cihazın çıktısı.

Ters Diyot Akımı veya Kaçak Akım (IU) - Diyot geçişinin P-N'nin geri dönüşümsüz tahrip olmasına neden olmaz (arıza).

Değiştirici diyotları seçerken genellikle yukarıdaki özelliklere göre yönlendirilir.

İş diyotu.

P-N geçişinin incelikleri, ayrı bir makalenin konusu. Görevi basitleştiriyoruz ve diyotun çalışmalarını tek taraflı iletkenlik konumundan düşünüyoruz. Ve böylece diyot düz bir iletken olarak çalışır ve açılırken bir dielektrik (yalıtkan) olarak çalışır. Şekil 3'te iki şemayı düşünün.

Şekil 3. Diyotta (A) ve Direkt (B) Diyot üzerinde geçişi ters çevirin.

Şekil bir şema için iki seçenek gösterilmektedir. Şekil 3'te (A), S1 ve S2 anahtarlarının konumu, diyot anotun bir eksi güç kaynağı ile elektrik temasını ve katotun HL1 ampulünden bir artı ile sağlar. Daha önce karar verdiğimiz gibi, diyotun tam ters çevrilmesidir. Bu modda, diyot elektriksel olarak yalıtım elemanı olarak davranır, elektrik zinciri neredeyse açık olacaktır, lamba yanmaz.

S1 ve S2 kontaklarının konumunu değiştirirken, Şekil 3 (b), VD1 diyotunun anotunun elektrik temasının, güç kaynağının bir artı ile sağlanır ve catode ampulün içinden bir eksidir. Aynı zamanda, diyotun doğrudan dahil edilmesinin durumu gerçekleştirilir, iletken olduğu gibi, yük akımı (lamba) akar.

Elektronikleri incelemeye başladıysanız, Şekil 3'teki anahtarlarla bir miktar karıştırabilirsiniz. Şekil 4'ün basitleştirilmiş kalıbına göre yukarıdaki açıklamaya göre bir benzetme gerçekleştirebilirsiniz. Bu egzersiz, prensibi anlamanızı ve gezmenizi sağlar elektrik devrelerinin oluşturulması ve okunması.

Şekil 4. Diyotun ters ve doğrudan dahil edilmesinin diyagramı (basitleştirilmiş).

Şekil 4'te, diyotun çıktılarındaki polaritedeki değişim, diyotun (tornalama) konumunu değiştirerek sağlanır.

Tek Yönlü İletim Diyotu

Şekil 5. Doğrultucu diyot öncesi ve sonrasında voltaj diyagramları.

S2 anahtarının elektrik potansiyelinin her zaman 0'a eşit olduğu sonucuna varıyoruz, daha sonra S1 ve S2 anahtarlarının konumuna bağlı olarak voltaj farkı-SU1-S2 ve + US1-S2, diyot anotuna verilecektir. Dikdörtgen şeklinin böyle bir alternatif voltajının diyagramı Şekil 5 (üst diyagram) 'de gösterilmiştir. Diyot anotunda negatif voltaj farkı ile, kilitlenir (yalıtım elemanı olarak çalışır) ve HL1 lambasından geçmez ve yanmaz ve lamba üzerindeki gerilme neredeyse sıfıra eşittir. Olumlu bir voltaj farkı ile, diyot, (elektrik iletkeni olarak işlev görür) ve diod lambasının tutarlı bir zincirinde akım akımını akar. Lambadaki voltaj UHL1'e yükselir. Bu voltaj, gerilim parçası diyot üzerinde düştüğü için güç kaynağı voltajından biraz daha azdır. Bu nedenle, elektronik ve elektrik mühendisliğindeki voltajlardaki fark bazen "voltaj düşüşü" olarak adlandırılır. Şunlar. Bu durumda, lamba bir yük olarak kabul edilirse, yük voltajı olacak ve diyotta - voltaj düşüşü olacaktır.

Böylece, negatif voltaj farkı dönemleri bir diyot, kesilmiş ve yalnızca pozitif voltaj farkı sırasında yük akımı akımı boyunca göz ardı ediliyor gibi görünmektedir. Alternatif voltajın, doğrultma olarak adlandırılan tek kutuplu (titreşim veya sabit) içine dönüştürülmesi.

volt- info.ru.

1.Polnutrik diyotlar, operasyon prensibi, özellikleri:

Yarı iletken diyot, tek taraflı iletkenliğe sahip olan iki elektrotlu yarı iletken bir cihazdır. Yarı iletken diyotlar, P-N-geçişi olan kapsamlı bir alet grubunu, metal - yarı iletkenlerin metal bir temasını vb. İçeren en yaygın galvanik yarı iletken diyotlar en yaygındır. Elektrik salınımlarını dönüştürmeye ve üretmeye yarar. Ana modern elektronik cihazlardan biri. Yarı iletken bir diyotun eylem ilkesi: Yarı iletken diyotun etkisi ilkesinin kalbinde - elektron deliğinin geçişinin özellikleri, özellikle de Volt-AMPS özelliklerinin güçlü asimetrisi sıfıra göre. Böylece doğrudan ve ters eklentiyi ayırt eder. Doğrudan dahil etmede, diyotun küçük bir elektrikli dayanıklıdır ve elektrik akımını iyi yapar. Tersinde - bir voltajda, daha az voltaj dağılımı direnci çok büyük ve üst üste binmiştir. Özellikler:

2.Polnutrik diyotlar, doğrudan ve ters dahil, wah:

Doğrudan ve ters dahil olma:

P-N geçişini doğrudan açma ile, harici voltaj, iç difüzyon alanının yönünün tersi olan geçişte bir alan oluşturur. Elde edilen alanın gerilimi, kilitleme katmanının daralması eşlik eden. Sonuç olarak, çok sayıda ana şarj taşıyıcısı bitişik bölgeye geçirebilecek (sürüklenme akımı değişmez, çünkü geçiş sınırlarında görünen çekirdek olmayan taşıyıcıların sayısına bağlıdır), yani Geçiş yoluyla, ana difüzyon bileşeninde belirlenen sonuçta ortaya çıkan akımı sızdıracaktır. Difüzyon akımı, potansiyel bariyerin yüksekliğine bağlıdır ve katlanarak arttıkça arttıkça.

Gizli taşıyıcıların geçiş sürücüsü boyunca, N tipi alandaki deliklerin konsantrasyonundaki bir artışa ve p-tipi bölgesindeki elektronların artırılmasından artan. Geçişe uygulanan dış voltajın etkisinden dolayı çekirdek taşıyıcıların konsantrasyonundaki böyle bir artış, çekirdek olmayan taşıyıcıların enjeksiyonu denir. Dengesiz olmayan konut olmayan taşıyıcılar, yarı iletken derinliğinde yayılır ve elektronik olarak ihlal eder. Yarı iletkenin nötr durumunun restorasyonu, harici kaynaktan gelen şarj taşıyıcılarının alınmasından dolayı gerçekleşir. Bu, dış zincirdeki akımın nedenidir, doğrudan olarak adlandırılır.

P-N geçişi ters yönde açık olduğunda, harici ters voltaj, difüzyon yönünde çakışan bir elektrik alanı oluşturur, bu da potansiyel bariyerde bir artışa yol açar ve kilitleme katmanının genişliğini artırır. Tüm bunlar, ana taşıyıcıların difüzyon akımlarını azaltır. Çekirdek olmayan taşıyıcı için, P-N-geçişindeki alan hızlandırıcı kalır ve bu nedenle sürüklenme akımı değişmez.

Böylece, temel olarak çekirdek olmayan taşıyıcıların kayması ile belirlenen sonuçta ortaya çıkan akım akışı geçişten geçecektir. Sürüklenen çekirdek olmayan taşıyıcıların tutarı uygulanan voltaja bağlı olmadığından (sadece hızlarını etkiler), daha sonra akımın ters voltajında \u200b\u200bbir artışla, doygunluk akımı. Bağışçıların ve alıcı safsızlıkların konsantrasyonu, doygunluk akımının daha küçük olması ve doygunluk akımının sıcaklığında bir artışa sahip olması, üstel yasaya göre artar.

Grafik, diyot üzerindeki doğrudan ve ters güç için meyilli gösterir. Ayrıca, volt-amper karakteristiğinin doğrudan ve ters dalını söylerler. Doğrudan dal (IPR ve UPR), diyotun özelliklerini doğrudan dahil edilerek (yani "artı" anotta servis edildiğinde) gösterir. Ters Şube (IBR ve UEBS), arka açıkken (yani "eksi" anot üzerinde servis edildiğinde diyotun özelliklerini gösterir).

Mavi kalın çizgi, Almanya diyotunun (GE) özelliğidir ve siyah ince çizgi, bir silikonun (SI) diyotunun karakteristiğidir. Şekil, diyotun belirli bir markasına bağlı olarak, akım ve voltaj eksenlerinin ölçüm birimlerini göstermez.

Başlamak için, herhangi bir düz koordinat sistemi, dört koordinat açısı (kadran) olarak tanımlayacağız. Size, birincisinin, yukarıda (yani GE ve SI harfleri olduğumuz yerde) olan kadran olduğunu hatırlatayım. Sonra, kadranlar saat yönünün tersine sayılır.

Böylece, II ve IV-TH kadranları boş. Bunun nedeni, diyotu yalnızca iki şekilde açabiliriz - doğrudan veya ters yönde. Örneğin, ters akımın diyot içinden geçtiğinde ve aynı zamanda ileri yönde veya başka bir deyişle dahil edildiğinde, hem "artı" hem de "eksi" bir sonuca girdiği zaman imkansızdır. . Daha kesin olarak, mümkündür, ancak o zaman kısa bir devre olacaktır. Diyotun diyot yoğun katılımını doğrudan açma sadece iki vakayı göz önünde bulundurmaya devam ediyor.

İlk kadranda doğrudan dahil olma programı çizilir. Daha fazla voltajın, daha akım olduğu görülebilir. Üstelik, bir an'a kadar voltaj, akımdan daha hızlı büyüyor. Ancak daha sonra kırılma gelir ve voltaj neredeyse değişmez ve akım büyümeye başlar. Çoğu diyot için, bu kırılma 0.5 ... 1 V aralığında gerçekleşir. Bu gerginlik, diyot üzerinde "damla" dediler. Bu 0,5 ... 1 inç içinde ve diyotta bir voltaj düşüşü vardır. Yavaş akım 0,5 ... 1b voltajına artış, akımın bu bölümünde bir diyot aracılığıyla bu bölümde neredeyse doğrudan gitmediği anlamına gelir.

Ters anahtarlama takvimi, üçüncü kadranda çizilir. Akımın önemli bir alanında neredeyse değişmediği ve daha sonra çığ benzeri bir şekilde arttırdığı görülebilir. Artırırsanız, örneğin, birkaç yüz volt'a kadar, bu yüksek gerilim "yol açar" bir diyot ve diyot içindeki akım akacaktır. Bu sadece bir "arıza" geri dönüşü olmayan bir süreçtir (diyotlar için). Yani, böyle bir "arıza" diyotun tükenmesine yol açacak ve akımı herhangi bir yönde atlamayı bile durduracak ya da tam tersi - akımı her yöne geçecektir.

Spesifik diyotların özellikleri her zaman maksimum ters voltajı gösterir - yani, ters yönde açılırken bir diyotu "arıza" olmadan bir voltajı gösterir. Bu, diyotların kullanıldığı cihazları geliştirirken dikkate almak gerekir.

Silikon ve Almanya diyotlarının özelliklerinin karşılaştırılması, bir silikon diyotun P-N geçişlerinde, akımları Almanya diyotundan daha az (çıkışlardaki aynı voltaj değerleri ile) doğrudan ve geri geri döndürdüğü sonucuna varılabilir. Bunun nedeni, silikonun yasak bölgenin genişliğinden daha büyük olması ve elektronların değerlik bölgesinden iletkenlik bölgesine geçişi için daha fazla ek enerji vermeleri gerekir.

studFiles.net.

Diyodlarda maksimum ters voltaj formül tarafından belirlenir.

Urb MACH \u003d 1,045US.

AC ve pürüzsüz güç kontrolünün düzeltilmesi için bir dizi pratik uygulamada, tristör transdüserleri yüke iletilir. Aynı zamanda, küçük kontrol akımları büyük yük akımlarını kontrol etmenizi sağlar.

Basit kontrollü bir tristör doğrultucu örneği, Şekil 2'de gösterilmiştir. 7.10.

İncir. 7.10. Tristör Diyagram Doğrultucu

İncirde. 7.11 Düzleştirilmiş voltajın ortalama değerini düzenleme ilkesini açıklayan zaman diyagramları.

İncir. 7.11. Bir tristör doğrultucunun geçici çizelgeleri

Bu şemada, ayarlanabilir bir tristör için URH'nın giriş voltajının, örneğin iki telli bir doğrultucu olduğundan oluştuğu varsayılmaktadır. Kontrol darbeleri, yeterince genlikler, her yarı periyodun başında beslenirse (ur diyagramındaki bölüm O-A), çıkış voltajı, iki telli doğrultucunun voltajını tekrar eder. Kontrol darbelerini her yarı periyodun ortasından geçerseniz, çıkış darbeleri yarı periyodun dörtte birine eşit bir süreye sahip olacaktır (B-C). Nabız kontrolünün daha fazla yer değiştirmesi, çıkış darbelerinin ortalama genliğinde daha fazla bir azalmaya yol açacaktır (bölüm D - E).

Böylece, kontrol darbelerini tristöre beslemek, fazın giriş voltajına göre kaydırılması, sinüzoidal voltajı (akım) herhangi bir sürenin, genlik ve polarite darbelerinin sırasına çevirebilmesi, yani aktif değerini değiştirebilirsiniz. Geniş sınırlardaki voltaj (akım).

7.3 Pürüzsüzleştirici Filtreler

Düşünülen düzleştirme şemaları, her zaman karmaşık elektronik cihazlara güç vermek için her zaman geçerli olmayan tek kutuplu bir titreşim voltajı elde etmeyi mümkün kılar, çünkü büyük dalgalanmalar nedeniyle, operasyonlarının dengesizliğine yol açarlar.

Pulsation'da önemli bir azalma için, pürüzsüzleştirici filtreler kullanılır. Pürüzsüzleştirici filtrenin en önemli parametresi, S \u003d 1 / 2 formülüyle belirlenen pürüzsüzleştirici katsayısıdır, burada 1 ve 2, sırasıyla filtrenin ve filtrenin çıkışındaki dalgalanma katsayılarıdır. Dalgalanma katsayısı, filtrenin kaç kez dalgalanmaları azaltır. Pratik devrelerde, filtrenin çıkışındaki dalgalanma katsayısı 0.00003 değerlerine ulaşabilir.

Filtrelerin ana elemanları jet elemanlarıdır - konteynerler ve indüktörlerdir (chokes). Şey şeması, Şekil 2'de gösterilen en basit pürüzsüzleştirici filtrenin çalışma prensibinin başında göz önünde bulundurun. 7.12.

İncir. 7.12. Tek galeri doğrultucu ile en basit pürüzsüzleştirici filtrenin şeması

Bu şemada, tek bir polyooooe diyot doğrultucu Vd'den sonra yükün pürüzsüzleştirilmesi, RN yüküne paralel bağlanmış bir kapasitör kullanılarak gerçekleştirilir.

Böyle bir filtrenin çalışmasını açıklayan geçici diyagramlar, Şekil 2'de gösterilmiştir. 7.13. T1 - T2 bölümünde, giriş voltajı diyotu açar ve kondenser şarj edilir. Giriş voltajı azalmaya başladığında, diyot, kapasitör UC'de biriken bir voltajla kapatılır (bölüm T1 - T2). Bu aralıkta, giriş voltaj kaynağı kapasitörden ve yükten kesilir ve kapasitör yük direnci rn üzerinden boşaltılır.

İncir. 7.13. Tek parke doğrultucu ile geçici filtre filtresi çizelgeleri

Kapasite yeterince büyükse, kabın kapasitesi RN aracılığıyla kapasitesi, büyük bir zaman sabiti  \u003d RNA ile gerçekleşir ve bu nedenle, kondansatör üzerindeki voltajın azaltılması küçük olacaktır ve pürüzsüzleştirici etki önemlidir. Öte yandan, diodun açık olduğu ve akımın, T2 - T1 farkında azalması olan I artan (belirli bir ortalama yük akımı için) akımların aktığı kısım T1 - T2 segmentinin kapasitesi o kadar büyükse. Böyle bir çalışma şekli, doğrultucu diyotun başarısızlığına yol açabilir ve ek olarak, yeterince ağır ve transformatör içindir.

İki konuşma redresörü kullanırken, kapasitif filtrenin çıkışındaki titreşim değeri azalır, çünkü nabızların görünüşündeki alkasörün daha küçük bir değere bakıldığında, Şekil 2'de iyi gösterilmiştir. 7.14.

İncir. 7.14. Bir bippetier doğrultucunun pürüzsüzleştirilmesi

Kapasitif filtrenin çıktısındaki dalgaların değerini hesaplamak için, Şekil 2'de gösterildiği gibi testere şeklindeki eğrinin çıkış voltajının titreşimlerinin bir yaklaşımını üretecektir. 7.15.

İncir. 7.15. Nabız gerilimi yaklaşımı

Kondenserdeki şarjın değiştirilmesi ifadesiyle belirlenir

Δq \u003d Δuc \u003d i NT1,

t1 nazım periyodu olduğunda, yük akımının ortalama değeridir. Olduğu gerçeğini dikkate alarak \u003d isr / rn, biz

Şek. 7.15 Bunu takip ediyor

aynı zamanda, pulsatların çift genliği ifade ile belirlenir.

Düzgünleştirme özellikleri endüktif filtrelere sahiptir ve endüktans ve kaplar içeren filtreler, Şekil 2'de gösterildiği gibi bağlanan en iyi yumuşatma özelliklerine sahiptir. 7.16.

İncir. 7.16. Endüktans ve kapasite ile pürüzsüzleştirme filtresi

Bu şemada, kapasitörün kapasitansı, reaktif direncinin önemli ölçüde daha az yük direnci olduğu şekilde seçilir. Böyle bir filtrenin avantajı, giriş nabzının Δu'nun büyüklüğünü büyüklüğünü azaltmasıdır, burada dalgalanmaların sıklığıdır.

Uygulamada, inşaatları, Şekil 2'de sunulduğu çeşitli F - figüratif ve p şeklinde filtreler yaygındı. 7.17.

Küçük yük akımlarında, F iyi çalışıyor - Şekil 2'de sunulan şekilli doğrultucu. 7.16.

İncir. 7.17. Filtre İnşaat Seçenekleri

En sorumlu programlarda, çoklu filtreleme şemaları kullanılır (Şekil 7.17 g).

Genellikle, şok, filtrasyon kalitesini hafifçe azaltan, ancak filtreleri önemli ölçüde azaltan dirençlerle değiştirilir (Şekil 7.17 b, c).

Reditörlerin filtreye sahip ana dış karakteristiği, USR çıkış voltajının ortalama değerinin (yükün voltajı) ortalama çıkış akımından bağımlılığıdır.

Dikkate alınan şemalarda, çıktı akımındaki bir artış, trafo, diyotların sargılarındaki voltaj düşüşündeki bir artış nedeniyle USR'de bir düşüşe yol açar.

Dış karakteristiğin belirli bir ortalama akımda eğimi, formül tarafından belirlenen ışının çıkış direncine göre belirlenir:

ICR - SET. Miktarı küçültür, çıkış voltajı, çıkış akımına bağlıdır, filtre ile doğrultucu devresi daha iyi olur. İncirde. 7.18, USR'nin tipik bağımlılığını, farklı filtreleme seçenekleri için ICR'den gösterir.

İncir. 7.18. Çeşitli filtreleme şemaları için ICR'lerden USR'nin tipik bağımlılıkları

studFiles.net.

Tersin voltajı nedir? - Onarım iç yapımı

Ters akım

Tersin voltajı, elektrik akımının polaritesini değiştirerek üretilen enerjinin sinyalinin türüdür. Bu tür gerginlik genellikle ters polarite diyota beslendiğinde, diyotu ters yönde çalıştırmaya zorlamak içindir. Bu ters fonksiyon ayrıca, bu genellikle voltajın uygulandığı devrenin bir parçalanmasına yol açtığından, diyodun içindeki bir arıza voltajı oluşturabilir.

Güç sinyalinin zincirin kaynağı uygulandığında ters voltaj uygulanır. Bu, pozitif kurşun kaynağının topraklanmış veya negatif devre iletkenine bağlı olduğu ve bunun tersi olduğu anlamına gelir. Bu voltaj şanzıman çoğu zaman tasarlanmamıştır, çünkü çoğu elektrik devresi voltajları işleyemez.

Minimum voltaj diyagrama veya bir diyota beslendiğinde, bu, şema veya diyotun ters sırada çalışacağı gerçeğine yol açabilir. Bu, kutunun fan motoru gibi reaksiyonun yanlış dönmesine neden olabilir. Öğe, bu gibi durumlarda çalışmaya devam edecektir.

Zincire uygulanan voltajın büyüklüğü çok büyük olduğunda, alınan devrenin sinyalinin, bununla birlikte, buna delme gerilimi denir. Tersi olan giriş sinyali, zincirin korunması için izin verilen voltajı aşıyorsa, şema kullanılan diğerlerinin dışında hasar görebilir. Zincirin hasar gördüğü nokta, arıza geriliminin değerini ifade eder. Bu arıza gerilimi, bir çift başka ad, tepe gerilimi veya ters delme voltajı vardır.

Ters voltaj, devrenin diğer bileşenlerinin çalışmasını da etkileyen bir arıza gerilimine neden olabilir. Hasarlı diyotların dışında ve ters voltaj devresinin fonksiyonları, ayrıca bir tepe ters voltaj olabilir. Bu gibi durumlarda, şema sinyalden gelen giriş gücü sayısını içeremez, bu da tersine çevrilmiş ve izolatörler arasında bir arıza voltajı oluşturabilir.

Devrenin bileşenleri aracılığıyla oluşabilecek bu arıza gerilimi, bileşenlerin veya tel izolatörlerin bir parçalanmasına neden olabilir. Onları sinyal iletkenlerine dönüştürebilir ve zincirine zarar verebilir, devrenin farklı kısımlarına bir voltaj iletebilir, bu da zincir boyunca dengesizliğe yol açar. Bu, bileşenden bileşene voltaj kemerlerine neden olabilir, bu da devrenin çeşitli bileşenlerini aydınlatacak ve yangına neden olacak kadar güçlü olabilir.

Elektrik tesisatlarında TT sistemi 1000V'a kadar voltaj

U arr. M AH \u003d 1,045U Çar.

Basit kontrollü bir tristör doğrultucu örneği, Şekil 2'de gösterilmiştir. 7.10.

İncir. 7.10. Tristör Diyagram Doğrultucu

İncirde. 7.11 Düzleştirilmiş voltajın ortalama değerini düzenleme ilkesini açıklayan zaman diyagramları.

İncir. 7.11. Bir tristör doğrultucunun geçici çizelgeleri

Bu şemada, ayarlanabilir bir tristör için W giriş voltajının, örneğin, iki konuşma doğrultusunda oluştuğu varsayılmaktadır. Eğer yeterince genliklerde kontrol darbeleri, her yarım periyodun başında beslenirse (UD diyagramındaki bölüm O-A), çıkış voltajı, iki güç doğrultucunun voltajını tekrar eder. Kontrol darbelerini her yarı periyodun ortasından geçerseniz, çıkış darbeleri yarı periyodun dörtte birine eşit bir süreye sahip olacaktır (B-C). Nabız kontrolünün daha fazla yer değiştirmesi, çıkış darbelerinin ortalama genliğinde daha fazla bir azalmaya yol açacaktır (bölüm D - E).

7.3 Pürüzsüzleştirici Filtreler

Pulsation'da önemli bir azalma için, pürüzsüzleştirici filtreler kullanılır. Pürüzsüzleştirici filtrenin en önemli parametresi, S \u003d  1 / 2 formülüyle belirlenen pürüzsüzleştirici katsayısıdır, buradaki  1 ve  2 - girinteki dalgaların katsayıları ve sırasıyla filtre çıkışının katsayılarıdır. Dalgalanma katsayısı, filtrenin kaç kez dalgalanmaları azaltır. Pratik devrelerde, filtrenin çıkışındaki dalgalanma katsayısı 0.00003 değerlerine ulaşabilir.

İncir. 7.12. Tek galeri doğrultucu ile en basit pürüzsüzleştirici filtrenin şeması

Bu şemada, tekill-alpiperium diyot doğrultucu Vd'den sonra yük üzerindeki gerilme düzeltilmesi, r N yüke paralel olarak bağlı bir kapasitör kullanılarak gerçekleştirilir.

Böyle bir filtrenin çalışmasını açıklayan geçici diyagramlar, Şekil 2'de gösterilmiştir. 7.13. T1 - T2 bölümünde, giriş voltajı diyotu açar ve kondenser şarj edilir. Giriş voltajı azalmaya başladığında, diyot, kondenser U C (Bölüm T1 - T2) üzerinde biriken bir voltajla kapatılır. Bu aralıkta, giriş voltajı kaynağı kapasitörden ve yükten kesilir ve kapasitör, yük direncinden R N boyunca boşaltılır.

İncir. 7.13. Tek parke doğrultucu ile geçici filtre filtresi çizelgeleri

Kapasite yeterince büyükse, kabın r n üzerinden boşaltılması, büyük bir zaman sabiti  \u003d r n c ile gerçekleşir ve bu nedenle kondansatör üzerindeki voltajdaki azalma küçük olacaktır ve yumuşatma etkisi önemlidir. Öte yandan, diyotun açık olduğu ve akım akışının akan T1 - T2 segmentinin kısımının kapasitesi ne kadar büyük olursa, I (belirli bir ortalama yük akımı için) farklılık farkında bir azalma olan (belirli bir ortalama yük akımı için) artar. . Böyle bir çalışma şekli, doğrultucu diyotun başarısızlığına yol açabilir ve ek olarak, yeterince ağır ve transformatör içindir.

İncir. 7.14. Bir bippetier doğrultucunun pürüzsüzleştirilmesi

İncir. 7.15. Nabız gerilimi yaklaşımı

Kondenserdeki şarjın değiştirilmesi ifadesiyle belirlenir

Δq \u003d Δuc \u003d i n t 1

buradaki t 1 nazım periyodudur, I N yük akımının ortalama değeridir. N \u003d ve CP / R N olduğum gerçeğini dikkate alarak

Şek. 7.15 Bunu takip ediyor

aynı zamanda, pulsatların çift genliği ifade ile belirlenir.

Düzgünleştirme özellikleri endüktif filtrelere sahiptir ve endüktans ve kaplar içeren filtreler, Şekil 2'de gösterildiği gibi bağlanan en iyi yumuşatma özelliklerine sahiptir. 7.16.

İncir. 7.16. Endüktans ve kapasite ile pürüzsüzleştirme filtresi

Bu şemada, kapasitörün kapasitansı, reaktif direncinin önemli ölçüde daha az yük direnci olduğu şekilde seçilir. Böyle bir filtrenin avantajı, giriş dalgalanmasının ΔU'nun değerine büyüklüğünü azaltmasıdır.
Buradaki dalgalanmaların sıklığıdır.

Uygulamada, inşaatları, Şekil 2'de sunulduğu çeşitli F - figüratif ve p şeklinde filtreler yaygındı. 7.17.

Küçük yük akımlarında, F iyi çalışıyor - Şekil 2'de sunulan şekilli doğrultucu. 7.16.

İncir. 7.17. Filtre İnşaat Seçenekleri

En sorumlu programlarda, çoklu filtreleme şemaları kullanılır (Şekil 7.17 g).

Genellikle, şok, filtrasyon kalitesini hafifçe azaltan, ancak filtreleri önemli ölçüde azaltan dirençlerle değiştirilir (Şekil 7.17 b, c).

Reditörlerin filtreli ana dış karakteristiği, çıkış voltajı U CP'nin ortalama değerinin (yükün voltajı) ortalama çıkış akımından bağımlılığıdır.

Düşünceği şemalarda, artan bir çıktı akımı, trafo, diyotlar, delme telleri, filtre elemanlarının sargılarındaki voltaj düşüşündeki bir artış nedeniyle U CP'de bir düşüşe yol açar.

Dış karakteristiğin belirli bir ortalama akımda eğilmesi, Formül tarafından belirlenen R çıkışının çıkış direncine göre belirlenir:

Ben CP - SET. ROT'nin değeri ne kadar küçük olursa, çıkış voltajı çıkış akımına bağlıdır, filtre ile doğrultucu daha iyi olur. İncirde. 7.18, çeşitli filtreleme seçenekleri için I CP'den U CP'nin tipik bağımlılığını göstermektedir.

İncir. 7.18. Farklı filtreleme şemaları için I CP'den U CP'nin tipik bağımlılıkları

Diyot, iki çıkış (katot ve anot) olan bir P-N geçişine sahip yarı iletken bir cihaz denir, stabilizasyon, doğrultma, modülasyon, tespit, dönüşüm ve elektrik sinyallerini sınırlama amaçlıdır. ters akım.

İşlevsel amacıyla, diyotlar dürtü, redresörler, evrensel, stabilodlar, mikrodalga diyotlar, tüneller, varicaplar, anahtarlama diyotları ve benzerlerine ayrılır.

Teoride, diyotun akımı sadece bir toronda geçtiğini biliyoruz. Ancak, pek bir şey bilmiyor ve ne yaptığı gibi net. Şematik olarak, diyot 2 bölgeden oluşan bir kristal olarak hayal edilebilir (yarı iletkenler). Kristalin bu alanlarından biri N tipi iletkenliğe sahiptir, diğeri ise p-tipi iletkenliktir.

Şekil, mavi dairelerde gösterilen N tipi alanda geçerli olan delikler ve P-tipi alanında geçerli olan elektronlar - kırmızıdır. Bu iki alan katod diyot elektrotları ve anottur.

Katod, ana şarj taşıyıcılarının elektronları olan negatif bir diyot elektrotudur.

Anot, ana şarj taşıyıcıları delik olan pozitif bir diyot elektrotudur.

Bölgelerin dış yüzeylerinde, diyotun elektrotlarının tel çıkışlarının lehimlenmiş olduğu için temas metal katmanları uygulanır. Bu tür cihaz sadece iki eyaletten birinde olabilir:

1. Kapalı - bu akımı harcamaması durumunda;

2. Aç - Bu iyi harcadığında.

Sabit voltaj kaynağının polaritesi uygulanırsa diyot kapalı bir durumda olacaktır.

Bu durumda, N tipi alandaki elektronlar, güç kaynağının pozitif kutbuna geçmeye başlar, geçişin PN'sinden uzaklaşır ve delikler, PN tipi alanında da PN'den çıkarılacaktır. negatif direğe taşınarak geçişin. Sonunda, bölgelerin sınırları, büyük bir akım direncine sahip olan elektronlar ve deliklerle birleşmiş bölge tarafından oluşturulan, bu da genişleyecektir.

Bununla birlikte, diyotun her birinde, çekirdek olmayan yük taşıyıcıları vardır ve alanlar arasında küçük bir elektron ve delik değişimi vardır. Bu nedenle, diyot aracılığıyla, düz birden daha az akım akacaktır ve bu akım denir ters Diyotlar. Uygulamada, kural olarak, geçişin P-N'nin ters akımı ihmal edilir ve P-N geçişinin yalnızca tek taraflı iletkenliğe sahip olduğu ortaya çıktı.

Yaptı. - Şanlı bir yarı iletken cihaz ailesinde cihazdaki en basit. Yarı iletken bir plaka alırsanız, örneğin, Almanya ve sol yarısında, bir alıcı bir kirlilik ve sağ bağışta, bir yandan, bir yandan, Tip P Yarı iletken, başka bir N. Kristalin ortasında, sözde döner, sözde P-N geçişiŞekil 1'de gösterildiği gibi.

Aynı şekilde, şemalardaki diyotun şartlı grafik atamasını gösterir: Katodun (negatif elektrot) çekilmesi, "-" işaretine çok benzer. Hatırlanması bu kadar kolay.

Toplamda, böyle bir kristalde, çeşitli iletkenliğe sahip iki bölge, iki sonuç ortaya çıktı, böylece cihaz adı aldı. diyotÖnek "di" iki anlamına gelir.

Bu durumda, diyot yarı iletken olduğu ortaya çıktı, ancak bu tür cihazlar daha önce biliniyordu: örneğin, elektronik lambaların döneminde Kenotron adında bir lamba diyot vardı. Şimdi böyle diyotlar tarihe geçti, ancak "lamba" sesinin yapışması, lamba amplifikatöründeki, anot voltajının doğrultuğunun bile lambalar olması gerektiğine inanıyor!

Şekil 1. Diyotun ve diyot tanımının diyagramda yapısı

P ve N ile yarı iletkenlerin birleşiminde, iletkenler ortaya çıkıyor P-N geçişi (P-N kavşağı)Tüm yarı iletken cihazların temelidir. Ancak, sadece bir geçişin geçişin iki p-N'ye sahip olduğu diyotun aksine, örneğin, dört geçişten kaynaklanan doğrudur.

Dinlenmede P-N geçişi

P-N geçişi olsa bile, bu durumda, diyot hiçbir yerde bağlı değildir, ilginç fiziksel işlemler içinde, Şekil 2'de gösterilmiştir.

Şekil 2. Dinlenmede diyot

N bölgesinde fazladan bir elektron var, negatif bir şarj taşıyor ve P alanı katında. Birlikte bu ücretler bir elektrik alanı oluşturur. Variame şarjlarının çekici bir özelliğe sahip olduğundan, N bölgedeki elektronlar, pozitif yüklü bir Z bölgesine girerek, kendilerini bazı delikler doldurur. Yarı iletken içindeki böyle bir hareketin bir sonucu olarak, çok küçük olsa da (nanoAmper birimleri), ancak yine de bir akımdır.

Bu hareketin bir sonucu olarak, maddenin yanın üzerindeki yoğunluğu artmaktadır, ancak belirli bir sınırıdır. Parçacıklar genellikle maddenin hacmi boyunca eşit bir şekilde yayılma eğilimindedir, tıpkı tüm odaya (difüzyon) yayılan ruhların kokusu gibi, bu nedenle er ya da geç, elektronlar N bölgeye geri döner.

Eğer çoğu elektrik tüketicisi için, akımın yönü rolü oynamıyorsa, - ampul parlayan, karo ısıtılır, sonra akımın yönü diyot için büyük bir rol oynar. Diyotun ana işlevi bir yönde gerçekleştirilir. Bu özellik, P-N geçişi tarafından sağlanmıştır.

Diyotu ters yönde açmak

Güç kaynağını, Şekil 3'te gösterildiği gibi yarı iletken diyota bağlarsanız, P-N geçişi boyunca akım geçmez.

Şekil 3. Ters Diyot Açma

Şekilde görülebileceği gibi, güç kaynağının pozitif direği N bölgesine bağlanır ve p negatif alandır. Sonuç olarak, bölgedeki elektronlar, kaynağın pozitif kutbuna koştu. Buna dönüşte, P bölgesindeki pozitif yükler (delikler), güç kaynağının negatif kutbu ile etkilenir. Bu nedenle, geçişin P-N bölgesinde, şekilde görülebileceği gibi, boşluk oluşur, sadece bir akım yoktur, ücretsiz taşıyıcı yoktur.

Güç kaynağı voltajında \u200b\u200bbir artışla, elektronlar ve delikler, bir elektrikli pil alanı tarafından giderek daha fazla etkilenir, şarj taşıyıcısının P-N geçişi bölgesinde daha az kalır. Bu nedenle, tersine dönüşte akım boyunca diyot boyunca gidemez. Bu gibi durumlarda, bunu söylemek gelenekseldir. yarı iletken diyot ters voltajla kilitlendi.

Pil kutuplarının yakınındaki maddenin yoğunluğundaki bir artış difüzyonun ortaya çıkışı- Maddenin hacim boyunca eşit dağılımının arzusu. Batarya bağlantısı kesildiğinde ne olur.

Ters Yarı İletken Diyot

Burada, şartlı olarak unutulmuş olan çekirdek olmayan taşıyıcıları hatırlama zamanı gelmişti. Gerçek şu ki, diyot içindeki kapalı bir durumda bile, zıt olarak adlandırılan hafif bir akım geçer. Bu ters akım Ve ana, yalnızca ters yönde aynı şekilde hareket edebilecek çekirdek olmayan taşıyıcılar tarafından yaratılır. Doğal olarak, böyle bir hareket ters voltaj sırasında meydana gelir. Ters akım, önemsiz olmayan çekirdek olmayan taşıyıcılar sayısından dolayı genellikle küçüktür.

Kristal sıcaklığında bir artışla, Madencilik dışı taşıyıcıların miktarı artar, bu da geri akımda bir artışa yol açar, bu da geçişin P-N'nin imha edilmesine neden olabilir. Bu nedenle, yarı iletken cihazlar, diyotlar, transistörler, mikrokirkifler için çalışma sıcaklıkları sınırlıdır. Aşırı ısınmayı önlemek için, güçlü diyotlar ve transistörler ısı emici üzerine monte edilir - radyatörler.

İleri yönde diyotu açmak

Şekil 4'te gösteriliyor.

Şekil 4. Diyotta Doğrudan Anahtarlama

Artık kaynağın kutuplarını değiştireceksiniz: eksi Bölgeye N (katot) ve artı P (Anot) konumuna bağlayın. N'ye dahil etme ile elektronlar pilin eksiden geçirilecek ve geçişin P-N'ye doğru ilerlenecektir. P bölgesinde, pili pozitif yüklü delikleri pilin pozitif çıktısından geçirilecektir. Elektronlar ve delikler birbirlerine doğru acele eder.

Farklı polariteye sahip yüklü parçacıklar, geçişin P-N'nin yanında toplanır, aralarında bir elektrik alanı oluşur. Bu nedenle, elektronlar P-N geçişinin üstesinden gelin ve p bölgesinde hareket etmeye devam eder. Aynı zamanda, bazıları deliklerle yeniden birleştirir, ancak çoğu pilin artı olarak acele, kimlik akımı diyottan geçti.

Bu akım denir doğru akım. Diyotun teknik verileri, bazı maksimum değer ile sınırlıdır. Bu değer aşılırsa, bir diyot çıkışının tehlikesi vardır. Bununla birlikte, figürde doğrudan akımın yönünün, elektronların genel kabul görmüş, ters hareketiyle çakıştığına dikkat edilmesi gerektiği belirtilmelidir.

Ayrıca, doğrudan dahil etme yönünde, diyotun elektrik direncinin nispeten küçük olduğunu söyleyebilirsiniz. Geri dönüşü ile, bu direnç birçok kat daha fazla olacaktır, yarı iletken bir diyot aracılığıyla akım gitmez (hafif bir ters akım burada kabul edilmez). Yukarıdakilerin tümü, diyotun geleneksel bir mekanik vana gibi davrandığı sonucuna varabiliriz: bir yönde döndü - su akıyor, başka bir yere döndü - akış durdu. Bu özellik için diyot bir isim var yarı iletken vana.

Yarı iletken diyotun tüm yeteneklerinde ve özelliklerinde ayrıntılı olarak bulmak için, onunla tanışmalısınız. volt - Ampere Karakteristik. Ayrıca, çeşitli diyotlar ve frekans özelliklerinin çeşitli tasarımlarını, avantajları ve dezavantajları hakkında bilgi edinmek de güzeldir. Bu bir sonraki makalede söylenecektir.