Doğrultucu diyot, alternatif akımı doğru akıma dönüştürmek için tasarlanmış yarı iletken tabanlı bir diyottur. Doğru, bu radyo bileşenlerinin uygulama kapsamı bu işlevle sınırlı değildir: elektrik sinyalinin zaman ve frekans parametrelerinin katı bir şekilde düzenlenmediği yüksek akım devrelerinde anahtarlama için kullanılırlar.

sınıflandırma

İzin verilen maksimum olan ileri akımın değerine göre, doğrultucu diyot düşük, orta ve yüksek güce sahip olabilir:

• küçük - doğru akım 300 mA'ya kadar doğrultulur;
• ortalama gücün doğrultucu diyotları - 300 mA'dan 10 A'ya;
• büyük - 10 A'dan fazla.

Germanyum veya silikon

Kullanılan malzemelere göre silikon ve germanyumdur, ancak silikon doğrultucu diyotlar fiziksel özelliklerinden dolayı daha geniş uygulama alanı bulmuştur.

Gerilim aynı iken, germanyumdan birkaç kat daha az ters akımları vardır. Bu, yarı iletkenlerde 1000-1500 V'a kadar çıkabilen çok yüksek bir izin verilen ters voltaj değerine ulaşmayı mümkün kılar. Germanyum diyotlarda bu parametre 100-400 V aralığındadır.

Silikon diyotlar -60 ºС ila +150 ºС sıcaklık aralığında çalışabilir ve germanyum diyotlar sadece -60 ºС ila +85 ºС arasında kalabilir. Bunun nedeni, sıcaklık 85 ºC'nin üzerine çıktığında, oluşan elektron-boşluk çiftlerinin sayısının, ters akımın keskin bir şekilde arttığı değerlere ulaşması ve doğrultucunun verimli çalışmayı bırakmasıdır.

Üretim teknolojisi

Tasarım gereği doğrultucu diyot, gövdesinde farklı iletkenliğe sahip iki bölge bulunan yarı iletken bir kristal plakadır. Daire olarak adlandırılmalarının nedeni budur.

Yarıiletken doğrultucu diyotlar şu şekilde yapılır: n-tipi iletkenliğe sahip yarıiletken kristal bölgesinde alüminyum, indiyum veya bor ergime meydana gelir ve kristalin p-tipi iletkenliğe sahip bölgesinde fosfor eritilir.

Yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında, bu iki madde yarı iletken tabana sıkıca kaynaşır. Ek olarak, bu malzemelerin atomları, içinde ağırlıklı olarak elektron veya delik iletimi bulunan bir bölge oluşturmak için kristalin içine yayılır. Sonuç olarak, yarı iletken cihaz ile iki bölgeye sahip farklı şekiller elektriksel iletkenlik ve aralarında bir p-n-bağlantısı oluşur. Bu, silikon ve germanyumdan yapılmış bağlantı diyotlarının büyük çoğunluğunun çalışma prensibidir.

Tasarım

Dış etkenlere karşı koruma sağlamak ve güvenilir ısı dağılımı sağlamak için, kasaya p-n-bağlantılı bir kristal monte edilmiştir.
Düşük güçlü diyotlar, esnek harici kablolarla sağlanan plastik bir kasada üretilir. Orta güçlü doğrultucu diyotlar, zaten sert harici kablolara sahip metal bir cam kasaya sahiptir. Yüksek güçlü parçalar metal bir cam veya sermet gövde içine yerleştirilmiştir.

P-n-bağlantılı silikon veya germanyum kristalleri, kasanın tabanı olarak da işlev gören kristal tutucuya lehimlenmiştir. Elektrotlardan birinin çıktığı cam yalıtkanlı bir gövde kaynak yapılır.

Boyut ve ağırlık olarak nispeten küçük olan düşük güçlü diyotlar, devrelere monte edildikleri esnek uçlara sahiptir.

Orta güçlü yarı iletkenlerin ve yüksek güçlü doğrultucu diyotların çalıştığı akımlar önemli değerlere ulaştığından, uçları çok daha güçlüdür. Alt kısımları, harici bir radyatörle güvenilir termal temas sağlamak için tasarlanmış, bir vida ve düz bir şekle sahip bir dış yüzey ile donatılmış, ısıyı uzaklaştıran büyük bir taban şeklinde yapılmıştır.

özellikleri

Her yarı iletken tipi, herhangi bir devrede çalışmayı sağlamak için seçilen kendi çalışma ve sınırlama parametrelerine sahiptir.

Doğrultucu diyot parametreleri:

• ben düz max- izin verilen maksimum doğru akım, A.
• U dönüş maks- izin verilen maksimum voltaj olan ters voltaj, V.
• Geri dönerim- DC ters akım, μA.
• sen düz- doğrudan voltaj sabiti, V.
• çalışma frekansı, kHz.
• Çalışma sıcaklığı, İLE BİRLİKTE.
• P maks- izin verilen maksimum değer olan diyotta harcanan güç.

Doğrultucu diyotların özellikleri bu liste tarafından tüketilmekten uzaktır. Ancak, genellikle bir parça seçmek için yeterlidir.

En basit AC doğrultucu şeması

İlkel bir doğrultucu devresinin nasıl çalıştığını (doğrultucu diyot ana rolü oynar) düşünün.

Girişi bir ağ tarafından beslenir alternatif akım voltajı pozitif ve negatif yarım dönemler ile. Yük (R yükü) doğrultucunun çıkışına bağlanır ve diyot (VD), akımı düzelten elemanın işlevini yerine getirir.

Anoda uygulanan pozitif voltaj yarım döngüleri diyotun açılmasına neden olur. Şu anda, içinden bir doğru akım (I yönlendiriyorum) ve dolayısıyla doğrultucu tarafından desteklenen yük (R yükü) içinden akar.

Diyotun anotuna uygulanan voltajın negatif yarım periyotları onun kapanmasına neden olur. Devreden küçük bir ters diyot akımı (I arr.) akar. Burada diyot negatif yarım dalgayı keser. alternatif akım.

Sonuç olarak, ağa bağlı yükten (R yükü), diyottan (VD) şimdi bir titreşimli akımın geçtiği ve tek yönlü bir alternatif akım olmadığı ortaya çıktı. Sonuçta, yalnızca pozitif yarı dönemlerde gerçekleşebilir. AC düzeltmenin anlamı budur.

Bununla birlikte, böyle bir voltaj, yalnızca bir AC şebekesi tarafından beslenen ve örneğin bir akkor lamba gibi ciddi güç gereksinimleri gerektirmeyen düşük güçte bir yük sağlayabilir.

Lamba, yalnızca pozitif darbeler geçtiğinde voltaj iletir, bunun sonucunda elektrikli cihaz 50 Hz'lik bir frekansa sahip zayıf bir titremeye maruz kalır. Doğru, ipliğin termal eylemsizliğe maruz kalması nedeniyle, darbeler arasındaki aralıklarla tamamen soğuyamayacaktır, bu da titremenin neredeyse görünmez olacağı anlamına gelir.

Bir amplifikatöre veya güç alıcısına böyle bir voltaj uygulanırsa, hoparlörde alternatif akım arka planı olarak adlandırılan düşük frekanslı bir ses (50 Hz) duyulacaktır. Bu etki, titreşimli akımın yükten geçerken içinde bir arka plan oluşturan titreşimli bir voltaj indüklemesi nedeniyle oluşur.

Kapasitesi yeterince büyük olan yüke paralel olarak bir filtre kapasitörü (C filtresi) bağlanırsa, böyle bir dezavantaj bir dereceye kadar ortadan kalkar.

Kondansatör, pozitif yarı döngüler sırasında akım darbeleri tarafından şarj edilecek ve negatif yarı döngüler sırasında yük (R yükü) aracılığıyla boşaltılacaktır. Kondansatörün yeterli kapasitansı ile, iki akım darbesi arasında geçen süre boyunca, tamamen boşalmak için zamanı olmayacak ve bu nedenle, yükte (R yükü) sabit bir akım olacaktır.

Ancak, nispeten düzgün bir akımla bile, yük de sağlanmamalıdır, çünkü titremeye devam edecektir, çünkü dalgalanmanın büyüklüğü (U darbesi) hala oldukça ciddidir.

Kusurlar

Az önce tartıştığımız doğrultucu, AC dalgalarının sadece yarısını iyi kullanım için kullanır ve bu da giriş voltajının yarısından fazlasının kaybolmasına neden olur. Bu tip AC doğrultma işlemine yarım dalga, bu tip doğrultmayı kullanan doğrultuculara ise yarım dalga adı verilir. Yarım dalga doğrultucuların dezavantajları, bir diyot köprüsü kullanan doğrultucularda başarıyla ortadan kaldırılmıştır.

diyot köprüsü

Diyot köprüsü, dört diyottan oluşan ve AC'yi DC'ye dönüştürme amacına hizmet eden kompakt bir devredir. Köprü devresi, her yarım devirde akımın geçmesini mümkün kılar, bu da onu yarım devirden olumlu bir şekilde ayırır. Diyot köprüler, plastik bir mahfaza içine yerleştirilmiş küçük tertibatlar şeklinde üretilir.

Böyle bir montajın kasasının çıkışında "+", " olarak işaretlenmiş dört adet pin bulunmaktadır. — " veya " ~ "Kontakların amacını belirten. Bununla birlikte, diyot köprüleri de montajda bulunmaz, genellikle dört diyot açılarak doğrudan baskılı devre kartına monte edilirler. Diyot köprüsü üzerinde çalışan bir doğrultucuya tam dalga doğrultucu denir.

düzeltme oranı

Soru 15

Zener diyot Direncinde veya besleme voltajının büyüklüğünde bir değişiklik olması durumunda, kendisine paralel bağlı bir yük üzerindeki voltajı stabilize etmek için tasarlanmış bir cihazdır.

Zener diyot çalışırken, akımdaki önemli bir değişikliğin voltajda çok küçük bir değişikliğe karşılık geldiği I - V karakteristiğinin ters dalında bir arıza bölümü kullanılır.

Stabilizasyon voltajı, p-n bağlantısının kalınlığına ve malzemenin direncine bağlı kalınlığa bağlıdır.

Şekil 28 Bir zener diyotunun I - V karakteristiği

Şekil 29 parametrik voltaj regülatörü; 1 - yük; 2 - dalgalanmayı azaltmak için bir kapasitör asılır.

Sıcaklık değiştiğinde, stabilizasyon voltajı belirsiz bir şekilde değişir. Hafif katkılı yarı iletkenlerde (yüksek voltajlı zener diyotlarda kullanılır), artan sıcaklıkla taşıyıcıların ortalama serbest yolu azalır. Taşıyıcıların daha kısa bir ortalama serbest yolda değerlik bağlarının iyonlaşması için yeterli enerjiyi elde etmeleri için, yüksek bir elektrik alan kuvveti gereklidir.

Arıza voltajı artan sıcaklıkla artmalıdır. Yoğun katkılı yarı iletkenlerde sıcaklık arttıkça bant aralığı azalır, taşıyıcı tünelleme olasılığı artar ve kırılma gerilimi azalır. Bu nedenle, yüksek voltajlı ve düşük voltajlı zener diyotlar, sıcaklık değiştiğinde stabilizasyon değerinde zıt değişikliklere sahip olmalıdır.

Zener diyotun ana parametreleri:

Stabilizatörler

Düşük voltajları (1V'den az) stabilize etmek için I - V karakteristiğinin ileri kolunu kullanın. Bunun için tasarlanan yarı iletken diyotlara stabilizatör denir.

Silikon stabilizatörlerin yaklaşık 0.7V'luk bir stabilizasyon voltajı vardır. Diyot tabanının düşük direncini ve daha küçük bir ileri fark elde etmek için. direnç, artan kirlilik konsantrasyonuna sahip silikon kullanır. Stabilizatörler, diğer yarı iletken malzemeler temelinde yapılabilir.

1. İletkenler, yalıtkanlar, yarı iletkenler. Enerji bant diyagramları.

2. Yarı iletkenlerin içsel elektriksel iletkenliği.

3. Yarı iletkenlerin elektronik iletkenliği.

4. Yarı iletkenlerin delik elektrik iletkenliği.

5. Elektron deliği geçişi. Elektron deliği geçişinin kırılma tipleri.

6. Elektron deliği geçişinin tünel açma mekanizması.

7. Doğrudan ve ters bağlantıp-p-kavşağı Evet.

8. Metal-yarı iletken geçişi.

9. VAC p-n-geçiş ve metal-yarı iletken geçişi.

10. Elektron deliği geçişinin genişliği ve kapasitesi.

11. Eşdeğer devrep-p-kavşağı Evet.

12. Geçici süreçlerP- n-geçiş.

13. Üretimleri için ana diyot türleri ve teknolojileri.

14. Doğrultucu diyotlar.

15. Zener diyotları ve stabilizatörleri.

16. Yüksek frekans ve darbe diyotları.

17. Şarj depolamalı diyotlar.

18. Tünel ve ters diyotlar.

19. Süper yüksek frekanslı diyotlar.

20. Cihaz, tasarım ve teknolojik özellikler, bipolar transistör anahtarlama devreleri.

21. Bipolar transistörlerin çalışma modları, statik parametreler, fiziksel süreçler.

22. Ebers - Moll modeli.

23. Ortak bir emitör devresindeki statik özellikler.

24. Cihaz ve ana alan etkili transistör türleri. Kontrol bağlantılı alan etkili transistörler.

25. Cihaz ve ana alan etkili transistör türleri. Yalıtılmış Kapı Alan Etkili Transistörler.

SORU 16

yüksek frekanslı diyotlar, yüksek frekanslı salınımları algılamak için tasarlanmıştır ve radyo, televizyon ve diğer ekipmanlarda kullanılır.

Noktasal, dağınık, alaşımlı veya mesa yapısına sahip olabilirler.

31 RF diyot tasarımı. 1 - harici kablolar; 2 - kristal; 3 - cam gövde; 4 - tungsten elektrot

Şekil 32 a) eşdeğer devreP- ngeçiş; b) Bir nokta germanyum diyotunun I - V karakteristiği

Eşdeğer devre, bağlantı direnci ve bağlantı kapasitansına ek olarak, yayılma direnci içerir. Değeri, nokta geçişinin geometrik boyutları ve konfigürasyonu ile belirlenir. Kontağın yarım küre şeklinde olduğunu varsayarsak, yayılma direnci değeri yaklaşık olarak belirlenebilir:
, nerede - yarı iletkenin spesifik hacimsel direnci; - kontağın eğrilik yarıçapı
.

Nokta diyotların bariyer kapasitansı 1pF'yi geçmez, çalışma frekansları 150MHz'e ulaşır.

Yüksek frekanslı silikon diyotlar yapısal olarak germanyum diyotlardan farklı değildir. Diyotların çalışması pasaport rejimlerine karşılık geliyorsa, silikon mikro alaşımlı diyotların I - V özellikleri teorik olarak yakındır.

Darbe diyotları

Darbe diyotları, darbe teknolojisi cihazlarında çalışmak üzere tasarlanmıştır. Çalışmalarının bir özelliği, anahtarlama sinyali gücünün yüksek seviyelerinde taşıyıcıların birikmesi ve saçılmasının etkilerinin önemli bir tezahürüdür.

Darbe diyotlarının geçişleri, yüksek frekanslı olanlarla aynı yöntemlerle yapılır.

Şekil 33 darbe diyotlarının yapısı. 1 - kristal tutucu; 2 - cam gövde; 3 - kovar borusu; 4 - harici kablolar; 5 - temas yayı; 6 - kristal; 7 - lehim.

Yüksek frekanslı ve darbeli diyotların temel parametreleri

belirli bir ileri akımda sabit ileri voltaj

maksimum ters voltajda maksimum ters akım

belirli bir ters voltajda diyot kapasitansı

dönüş direnci iyileşme süresi

sabit ve darbeli ters gerilimler

ortalama doğrultulmuş akım

dürtü ileri akımı

pasaport moduna karşılık gelen parametreleri azaltmadan frekans

çalışma sıcaklığı aralıkları.

Çalışma prensibi, yarı iletken doğrultucu diyotların ana özellikleri, Şekil 1'de şematik olarak gösterilen akım-gerilim karakteristikleri (VAC) kullanılarak düşünülebilir.

Diyotun ileri ve geri açılmasına karşılık gelen iki kolu vardır.

Doğrultucu diyot doğrudan açıldığında, diyot üzerinde belirli bir Uotkr voltajına ulaşıldığında içinden somut bir akım akmaya başlar. Bu akıma doğrudan Ipr denir. Değişikliklerinin Uotcr voltajı üzerinde çok az etkisi vardır, bu nedenle çoğu hesaplama için değeri alınabilir:

• Silikon diyotlar için 0,7 Volt,
• 0,3 Volt - germanyum için.

Doğal olarak diyotun ileri akımı sonsuza yükseltilemez; belirli bir Ipr max değerinde bu yarı iletken cihaz arızalanır. Bu arada, yarı iletken diyotlarda iki ana arıza vardır:

• arıza - diyot herhangi bir yönde akım iletmeye başlar, yani sıradan bir iletken olur. Ayrıca, önce bir termal bozulma meydana gelir (bu durum tersine çevrilebilir), daha sonra bir elektrik arızası (bundan sonra diyot güvenli bir şekilde atılabilir),
• uçurum - burada, bence açıklamalar gereksiz.

diyot bağlı ise ters yön, kural olarak ihmal edilebilecek önemsiz bir ters akım Irev içinden akacaktır. Belirli bir ters voltaj Urev değerine ulaşıldığında, ters akım keskin bir şekilde artar, cihaz yine arızalanır.

Her bir diyot tipi için dikkate alınan parametrelerin sayısal değerleri bireyseldir ve ana elektriksel özellikleridir. Bir dizi başka parametrenin (kendi kapasitesi, çeşitli sıcaklık katsayıları, vb.) Var olduğunu not etmeliyim, ancak listelenenler başlangıç ​​için yeterlidir.

Burada saf teori ile bitirmeyi ve bazı pratik şemaları düşünmeyi öneriyorum.

DİYOT BAĞLANTI ŞEMALARI

Başlamak için, bir diyotun, diyotları bir şekilde açarken dikkate alınması gereken sabit (Şekil 2) ve alternatif (Şekil 3) akım devresinde nasıl çalıştığına bakalım.

Diyoda doğrudan sabit bir voltaj uygulandığında, Rн yük direnci tarafından belirlenen bir akım içinden akmaya başlar. İzin verilen maksimum değeri geçmemesi gerektiğinden, değeri belirlenmeli ve ardından diyot tipi seçilmelidir:

Ipr = Un / Rn - her şey basit - bu Ohm yasasıdır.

Un = U-Uotkr - makalenin başına bakın. Bazen Uopen'in değeri ihmal edilebilir, örneğin LED'in bağlantı şemasını hesaplarken dikkate alınması gereken durumlar vardır.

Bu hatırlanması gereken en temel şeydir.

Şimdi - genellikle pratikte bulunan diyotları bağlamak için birkaç şema.

Buradaki lider kuşkusuz her türlü doğrultucuda kullanılan diyot köprü devresidir (Şekil 4). Farklı görünebilir, çalışma prensibi aynı, bence resimden her şey açık. Bu arada, son seçenek sembol bir bütün olarak diyot köprüsü. Önceki iki şemanın tanımını basitleştirmek için kullanılır.

1. Diyotlar "ayrıştırma" elemanları olarak hareket edebilir. Kontrol1 ve Kontrol2 kontrol sinyalleri A noktasında birleştirilir ve kaynaklarının birbirleri üzerindeki karşılıklı etkisi yoktur. Bu arada, bu "veya" mantığının en basit uygulamasıdır.
2. Kutupların tersine çevrilmesine karşı koruma (argo - "aptallardan koruma"). Besleme geriliminin polaritesinin yanlış bağlanma olasılığı varsa, bu devre cihazı hasardan korur.
3. Güç kaynağına otomatik geçiş dış kaynak... Diyot, üzerindeki voltaj Uopen değerine ulaştığında "açıldığından", Uext güç dahili bir kaynaktan sağlanır, aksi takdirde harici bir kaynak bağlanır.

© 2012-2019. Tüm hakları saklıdır.

Bu sitede sunulan tüm materyaller yalnızca bilgilendirme amaçlıdır ve kılavuz veya normatif belgeler olarak kullanılamaz.

doğrultucu diyotlar

AC doğrultucularda en yaygın olarak germanyum ve silikon yarı iletken diyotlar kullanılır. Elde etmenin ana yöntemleri R-n doğrultucu diyotlar için geçişler füzyon ve difüzyon.

Düşük güçlü alaşımlı silikon diyotun tasarımı Şekil 1'de gösterilmektedir. 6.1, bir. Elektron deliği bağlantısı, alüminyumun silikona kaynaştırılmasıyla oluşturulur. Silikon plaka ile R-n geçiş, aynı zamanda diyot gövdesinin tabanı olan kristal tutucuya lehimlenmiştir. Cam yalıtkanlı bir gövde, içinden alüminyum elektrotun ucunun geçtiği kristal tutucuya kaynaklanır.

İncir. 6.1. Doğrultucu diyot tasarımı:

ancak- alaşımlı düşük güçlü silikon diyot ( 1 - dış sonuçlar; 2 - kristal tutucu;

3 - çerçeve; 4 - cam yalıtkan; 5 - alüminyum tel; 6 - kristal; 7- lehim);

B- güçlü doğrultucu diyot ( 1 - dış sonuçlar; 2 - cam yalıtkan; 3 - çerçeve;

4 - kristal; 5 - lehim; 6 - kristal tutucu);

içinde- doğrultucu direği

difüzyon diyotlarında R-n geçiş, katışkı maddelerinin buharlarını içeren bir ortamdan katışkıların silisyum veya germanyuma difüzyonu ile yüksek sıcaklıkta yaratılır. Difüzyon ve alaşımlı doğrultucu diyotların tasarımları benzerdir. Düşük güçlü doğrultucu diyotlar nispeten küçük boyutlara ve ağırlığa sahiptir ve esnek kablolar kullanılarak bir devreye monte edilir. Yüksek güçlü diyotlar için, kristal tutucu, harici bir ısı emici ile güvenilir termal temas sağlamak için vidalı ve düz bir dış yüzeye sahip büyük bir ısı emici tabandır (Şekil 6.1, B). Genellikle kristal ile taban arasına, kristal malzeme ile yaklaşık olarak aynı doğrusal genleşme katsayısına sahip bir tungsten veya kovar levhası yerleştirilir. Bu, sıcaklık değiştiğinde kristaldeki mekanik stresleri azaltmaya yardımcı olur.

Doğrultucu kutupları, seri olarak bağlanmış ve epoksi reçinesine gömülü özel olarak seçilmiş bir dizi diyottur. Görünüm ve tipik bir doğrultucu kolonunun şematik bir düzenlemesi, Şekil 2'de gösterilmektedir. 6.1, içinde .

Bir yarı iletken doğrultucu diyotun çalışması şu özelliğe dayanmaktadır: R-n akımı sadece bir yönde geçirmek için bağlantı.

Yarı iletken diyotların temel özelliği, volt-amper özellikleri. Karşılaştırma için, şekil germanyum ve silikon diyotların tipik akım-voltaj özelliklerini göstermektedir. Silikon diyotlar, aynı voltajda, germanyum diyotlardan çok daha düşük ters akımlara sahiptir. Silikon diyotların izin verilen ters voltajı 1500 V'a ulaşabilir,

Germanyumda ise 100 ... 400 V aralığındadır. Silikon diyotlar -60 ... + 150 ° С ve germanyum - 60 ...- 85 ° С sıcaklıklarda çalışabilir. Bunun nedeni, 85 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda germanyumun içsel iletkenliğinin keskin bir şekilde artması ve ters akımda kabul edilemez bir artışa yol açmasıdır. Aynı zamanda, silikon diyotların ileri voltaj düşüşü, germanyum diyotlarınkinden daha fazladır. Bunun nedeni, aynı yük akımı ile germanyum diyotlarda ileri yönde silikon diyotlardan 1.5-2 kat daha az bir direnç değeri elde etmenin mümkün olmasıdır. Bu nedenle, germanyum diyotun içinde dağıtılan güç aynı faktör tarafından daha azdır. Bu bakımdan alçak gerilim doğrultucularda germanyum diyot kullanmak daha karlıdır.

Doğrultucu diyotların ana standartlaştırılmış parametreleri şunlardır:

Ortalama ileri akım/ ПР.СР - dönem için ileri akımın ortalama değeri.

İzin verilen maksimum ortalama ileri akım/ PR.SR. maksimum .

Ortalama doğrultulmuş akım/ VP.SR - dönem boyunca diyottan akan doğrultulmuş akımın ortalama değeri (ters akım dikkate alınarak).

İzin verilen maksimum ortalama doğrultulmuş akım – ben Başkan Yardımcısı maks.

Sabit ileri voltajsen VB. - belirli bir sabit ileri akımda diyot boyunca sabit voltajın değeri.

Ortalama ileri voltajsenПР.СР - ileri akımın belirli bir ortalama değerindeki süre boyunca ileri voltajın ortalama değeri.

Sabit ters voltajsen OBR - diyota ters yönde uygulanan sabit voltajın değeri.

İzin verilen maksimum doğrudan ters voltaj -sen OBR. maksimum

İzin verilen maksimum darbe ters voltajı -sen OBR . maks.

Sabit ters akım/ OBR - belirli bir ters voltajda diyottan ters yönde akan doğru akımın değeri.

Ortalama tersakım/ OBR, SR - dönem boyunca ters akımın ortalama değeri.

Doğrultucu devreleri geliştirirken, maksimum değeri aşan doğrultulmuş bir akım elde etmek gerekebilir. izin verilen değer bir diyot için. Bu durumda aynı tip diyotların paralel bağlantısını kullanın (Şekil 6.3, ancak).

Diyotlardan geçen akımları eşitlemek için diyotlara seri olarak omik ek dirençler bağlanır. r DOB, birkaç ohm düzeyindedir. Bu, farklı cihaz örnekleri için önemli ölçüde farklı olabilen diyotların ileri dirençlerini yapay olarak eşitlemeyi mümkün kılar.

Yüksek voltajlı devrelerde, genellikle bir seri diyot bağlantısı kullanılır (Şekil 6.3, B). Bu bağlantı ile gerilim tüm diyotlar arasında dağıtılır.

Diyotların güvenilir çalışmasını sağlamak için, ters dirençleri eşitlemek için her birine paralel olarak bir direnç (yaklaşık 100 kΩ) bağlanmalıdır. Bu durumda, tüm diyotlardaki voltajlar eşit olacaktır.

Doğrultucu diyot, akımı yalnızca bir yönde ileten bir cihazdır. Tasarımı bir p-n bağlantısına ve iki çıkışa dayanmaktadır. Böyle bir diyot, alternatif akımı doğru akıma değiştirir. Ek olarak, voltaj çoğaltma için elektrik devrelerinde, zaman ve frekansta sinyal parametreleri için katı gereksinimlerin olmadığı devrelerde yaygın olarak uygulanırlar.

• Çalışma prensibi
• Temel cihaz parametreleri
• doğrultucu devreleri
• Darbe cihazları
• İthal cihazlar

Çalışma prensibi

Bu cihazın çalışma prensibi aşağıdakilere dayanmaktadır: özellikler geçiş. İki yarı iletkenin birleşme yerlerinin yakınında, içinde yük taşıyıcıların bulunmadığı bir katman vardır. Bu kilitleme katmanıdır. Direnci büyüktür.

Katmana belirli bir harici alternatif voltaj uygulandığında, kalınlığı küçülür ve ardından tamamen kaybolur. Bu durumda artan akıma doğrudan denir. Anottan katoda doğru ilerler. Harici alternatif voltajın farklı bir polaritesi varsa, engelleme tabakası daha büyük olacak, direnç artacaktır.

Cihaz çeşitleri, tanımları

Tasarım gereği iki tür cihaz vardır: nokta ve düzlem. Endüstride en yaygın silikon (tanım - Si) ve germanyum (tanım - Ge). İlki daha yüksek bir çalışma sıcaklığına sahiptir. İkincisinin avantajı, ileri akımla düşük voltaj düşüşüdür.

Diyot atama ilkesi bir alfasayısal koddur:

• İlk unsur, yapıldığı malzemenin tanımıdır;
• İkincisi alt sınıfı tanımlar;
• Üçüncüsü, iş fırsatlarını ifade eder;
• Dördüncüsü, geliştirmenin seri numarasıdır;
• Beşinci - parametrelere göre sıralamanın belirlenmesi.

Doğrultucu diyotun akım-gerilim karakteristiği (VAC) grafiksel olarak gösterilebilir. Grafik, cihazın I - V karakteristiğinin doğrusal olmadığını göstermektedir.

Akım-voltaj karakteristiğinin ilk çeyreğinde, doğrudan dalı, kendisine doğrudan bir potansiyel fark uygulandığında cihazın en yüksek iletkenliğini yansıtır. I – V karakteristiğinin ters dalı (üçüncü kadran), düşük iletkenlik durumunu yansıtır. Bu, potansiyel fark tersine çevrildiğinde meydana gelir.

Gerçek akım-voltaj özellikleri sıcaklığa bağlıdır. Artan sıcaklıkla, doğrudan potansiyel fark azalır.

Akım-voltaj karakteristiğinin grafiğinden, düşük iletkenlik ile cihazdan hiçbir akımın geçmediğini takip eder. Bununla birlikte, ters voltajın belirli bir büyüklüğünde çığ arızası meydana gelir.

Silikon cihazların CVC'si germanyum olanlardan farklıdır. I - V özellikleri, çeşitli ortam sıcaklıklarının bir fonksiyonu olarak verilir. Silikon cihazların ters akımı, germanyum cihazlarınkinden çok daha azdır. Artan sıcaklıkla arttığı I - V özelliklerinden kaynaklanmaktadır.

En önemli özellik, I - V karakteristiğinin keskin asimetrisidir. İleri önyargı - yüksek iletkenlik, geri - düşük. Doğrultucularda kullanılan bu özelliktir.

Cihazın özelliklerini analiz ederken, not edilmelidir: cihazın düzeltme katsayısı, direnci ve kapasitansı gibi miktarlar dikkate alınır. Bunlar diferansiyel parametrelerdir.

Doğrultucunun kalitesini yansıtır.

Elektrik faturalarından tasarruf etmek için okuyucularımız "Elektrik Tasarruf Kutusu"nu önermektedir. Aylık ödemeler, ekonomiyi kullanmadan öncekinden %30-50 daha az olacaktır. Reaktif bileşeni ağdan kaldırır, bunun sonucunda yük ve bunun sonucunda akım tüketimi azalır. Elektrikli cihazlar daha az elektrik tüketir ve bunun için ödeme maliyetleri azalır.

Hesaplanabilir: cihazın ileri akımının ters akıma oranına eşit olacaktır. Bu hesaplama ideal bir cihaz için kabul edilebilir. Düzeltme faktörü birkaç yüz bine ulaşabilir. Ne kadar büyükse, doğrultucu işini o kadar iyi yapar.

Temel cihaz parametreleri

Cihazları hangi parametreler karakterize eder? Doğrultucu diyotların ana parametreleri:

• Ortalama ileri akımın en yüksek değeri;
• İzin verilen en yüksek ters voltaj değeri;
• Belirli bir ileri akımda potansiyel farkın izin verilen maksimum frekansı.

Temelli maksimum değer doğru akım, doğrultucu diyotlar ayrılır:

• Düşük güçlü cihazlar. 300 mA'ya kadar ileri akım değerine sahiptirler;
• Ortalama gücün doğrultucu diyotları. 300 mA ila 10 A arasında doğru akım aralığı;
• Güç (yüksek güç). Değer 10 A'dan fazla.

Forma, malzemeye, kurulum tipine bağlı olarak güç cihazları vardır. En yaygın olanları:

• Orta güçte cihazlar. Onlara teknik özellikler 1,3 kilovolta kadar voltajlarla çalışmanıza izin verir;
• Güçlü, yüksek güçlü, 400 A'ya kadar akım geçirebilen. Bunlar yüksek voltajlı cihazlardır. Güç diyotlarının performansı için farklı muhafazalar vardır. En yaygın olanları pin ve tablet türleridir.

doğrultucu devreleri

Güç cihazı anahtarlama devreleri farklıdır. Şebeke voltajını düzeltmek için tek fazlı ve çok fazlı, yarım dalga ve tam dalga olarak ayrılırlar. Çoğu tek fazlıdır. Aşağıda, böyle bir yarım dalga doğrultucunun tasarımı ve bir zamanlama diyagramında iki voltaj grafiği bulunmaktadır.

Girişe AC voltajı U1 uygulanır (Şekil A). Grafiğin sağ tarafında, bir sinüzoid ile temsil edilir. Diyot açık. Rн yükünden bir akım geçer. Negatif yarım döngü ile diyot kapanır. Bu nedenle, yüke yalnızca pozitif bir potansiyel farkı uygulanır. İncirde. zamana bağımlılığı yansıtılır. Bu potansiyel fark bir yarım çevrim için geçerlidir. Devrenin adı da buradan gelmektedir.

En basit tam dalga devresi iki yarım dalgadan oluşur. Böyle bir düzeltme tasarımı için iki diyot ve bir direnç yeterlidir.

Diyotlar yalnızca pozitif AC dalga biçimini geçer. Tasarımın dezavantajı, yarım periyotta, transformatörün sekonder sargısının sadece yarısından değişken potansiyel farkının kaldırılmasıdır.

İki yerine dört diyot kullanılırsa verim artacaktır.

Doğrultucular çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Üç fazlı cihaz, otomobil jeneratörlerinde kullanılır. Ve icat edilen alternatörün kullanılması, bu cihazın boyutunun küçülmesine katkıda bulundu. Ayrıca güvenilirliği de artmıştır.

Yüksek voltajlı cihazlarda diyotlardan oluşan yüksek voltaj direkleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Seri olarak bağlanırlar.

Darbe cihazları

Bir dürtü aygıtı, bir durumdan diğerine geçiş süresinin kısa olduğu bir aygıt olarak adlandırılır. Darbe devrelerinde çalışmak için kullanılırlar. Bu tür cihazlar, doğrultucu analoglarından küçük konteynerler p-n geçişler.

Bu sınıftaki cihazlar için yukarıda belirtilen parametrelere ek olarak aşağıdakiler de belirtilmelidir:

• Maksimum darbe ileri (ters) gerilimler, akımlar;
• İleri voltaj ayar periyodu;
• Cihazın ters direnç iyileşme süresi.

Schottky diyotları, yüksek hızlı darbe devrelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

İthal cihazlar

Yerli sanayi yeterli sayıda cihaz üretiyor. Ancak günümüzde en çok ithal edilenler talep görmektedir. Daha kaliteli olarak kabul edilirler.

İthal cihazlar TV ve radyo devrelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca yanlış bağlantı (yanlış polarite) durumunda çeşitli cihazları korumak için kullanılırlar. İthal diyot türlerinin sayısı çeşitlidir. Onlar için yerli olanlarla tam teşekküllü bir alternatif henüz mevcut değil.