No Image

Постоянное прямое напряжение диода

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
12 декабря 2019

Дио́д (от др.-греч. δις [1] — два и — от окончания -од термина электрод; букв. «двухэлектродный»; корень -од происходит от др.-греч. ὁδός «путь» [2] ) — электронный элемент, обладающий нелинейной вольт-амперной характеристикой. У большинства диодов различна электрическая проводимость в зависимости от полярности приложенного к диоду напряжения.

Электроды диода носят названия анод и катод. У большинства диодов (электровакуумных диодов, выпрямительных полупроводниковых диодов) при приложении прямого напряжения (то есть анод имеет положительный потенциал относительно катода) диод открыт (через диод течёт прямой ток, диод имеет малое сопротивление). Напротив, если к диоду приложено обратное напряжение (катод имеет положительный потенциал относительно анода), то диод закрыт (сопротивление диода велико, обратный ток мал, и может считаться равным нулю во многих практических случаях).

Содержание

История создания и развития диодов [ править | править код ]

Развитие диодов началось в третьей четверти XIX века сразу по двум направлениям: в 1873 году британский учёный Ф. Гутри обнаружил, что отрицательно заряженный шар электроскопа при его сильном накаливании теряет заряд, но если его зарядить положительно, то заряд не теряется. Объяснить это явления в то время не могли. Это явление вызвано термоэлектронной эмиссией и затем использовалось в электровакуумных диодах с накаливаемым катодом. Термоэлектронная эмиссия были заново открыта 13 февраля 1880 года Томасом Эдисоном в его опытах по продлению срока службы накаливаемой нити в лампах накаливания, и затем, в 1883 году, запатентовано им (патент США № 307031). Однако Эдисон в дальнейшем его не изучал.

Впервые диод с термоэлектронной эмиссией был запатентован в Британии Джоном Амброзом Флемингом (научным советником компании Маркони и бывшим сотрудником Эдисона) 16 ноября 1904 года (патент США № 803684 от ноября 1905 года).

В 1874 году немецкий учёный Карл Фердинанд Браун открыл выпрямляющие свойства кристаллических диодов, а в 1899 году Браун запатентовал выпрямитель кристаллический выпрямитель [4] . Джэдиш Чандра Боус развил далее открытие Брауна в устройство, применимое для приёма радиоволн. Около 1900 года Гринлиф Пикард создал первый радиоприёмник на кристаллическом диоде. 20 ноября 1906 года Пикард запатентовал кремниевый кристаллический детектор (патент США № 836531).

В конце XIX века устройства подобного рода назывались выпрямителями, и лишь в 1919 году Вильям Генри Иклс ввёл в обиход термин «диод».

Ключевую роль [ источник? ] в разработке первых советских полупроводниковых диодов в 1930-х годах сыграл физик Б. М. Вул.

Типы диодов [ править | править код ]

Диоды бывают электровакуумные (кенотроны), газонаполненные (газотроны, игнитроны, стабилитроны коронного и тлеющего разряда), полупроводниковые и др. В настоящее время в подавляющем большинстве случаев применяются полупроводниковые диоды.

Диоды Не полупроводниковые Газозаполненные

Электровакуумные диоды [ править | править код ]

Электровакуумные диоды представляют собой вакуумированный баллон с двумя электродами, один из — катод — подогревается током, получаемым из специальной электрической цепи накала. При накале катода возникает термоэлектронная эмиссия и часть электронов покидает поверхность катода. Если к другому электроду — аноду — приложить положительное относительно катода напряжение, то под действием электрического поля электроны начнут двигаться к аноду создавая ток. Если к аноду приложить отрицательное напряжение, то электроны будут отталкиваться от анода и тока не будет.

Полупроводниковые диоды [ править | править код ]

Полупроводниковый диод состоит либо из полупроводников p-типа и n-типа (полупроводников с разным типом примесной проводимости), либо из полупроводника и металла (диод Шоттки). Контакт между полупроводниками называется p-n переходом и проводит ток в одном направлении (обладает односторонней проводимостью). Некоторые типы полупроводниковых диодов не имеют p-n-перехода, например, диоды Ганна.

Некоторые типы полупроводниковых диодов [ править | править код ]

  • Стабилитрон (диод Зенера) — диод, работающий в режиме обратимого пробоя p-n-перехода при приложении обратного напряжения. Используются для стабилизации напряжения.
  • Туннельный диод (диод Лео Эсаки) — диод, в котором используются квантовомеханические эффекты. На вольт-амперной характеристике имеет область так называемого отрицательного дифференциального сопротивления. Применяются в усилителях, генераторах и пр.
  • Обращённый диод — разновидность туннельного диода, имеющий гораздо более низкое падение напряжения в открытом состоянии, чем обычный диод. Принцип работы такого диода основан на туннельном эффекте.
  • Варикап (диод Джона Джеумма) — диод, обладающий большой ёмкостью при запертом p-n-переходе, зависящей от величины приложенного обратного напряжения. Применяются в качестве конденсаторов переменной ёмкости, управляемых напряжением.
  • Светодиод (диоды Генри Раунда) — диод, отличающийся от обычного диода тем, что при протекции прямого тока излучает фотоны при рекомбинации электронов и дырок в p-n-переходе. Выпускаются светодиоды с излучением в инфракрасном, видимом, а с недавних пор — и в ультрафиолетовом диапазоне.
  • Полупроводниковый лазер — диод, близкий по устройству к светодиоду, но имеющий оптический резонатор. Излучает узкий луч когерентного света.
  • Фотодиод — диод, в котором под действием света появляется значительный обратный ток. Также, под действием света, подобно солнечному элементу, способен генерировать небольшую ЭДС.
  • Солнечный элемент — диод, похожий на фотодиод, но работающий без смещения. Падающий на p-n-переход свет вызывает движение электронов и генерацию тока.
  • Диод Ганна — диод, используемый для генерации и преобразования частоты в СВЧ диапазоне.
  • Диод Шоттки — диод с малым падением напряжения при прямом включении.
  • Лавинный диод — диод, принцип работы которого основан на лавинном пробое (см. обратный участок вольт-амперной характеристики). Применяется для защиты цепей от перенапряжений.
  • Лавинно-пролётный диод — диод, принцип работы которого основан на лавинном умножении носителей заряда. Применяется для генерации колебаний в СВЧ-технике.
  • Магнитодиод — диод, вольт-амперная характеристика которого существенно зависит от значения индукции магнитного поля и расположения его вектора относительно плоскости p-n-перехода.
  • Стабистор — диод, имеющий в начале прямой ветви вольт-амперной характеристики участок, позволяющий использовать его для стабилизации небольших напряжений (обычно от 0.5 до 3.0 В). В отличие от стабилитрона, у стабистора это напряжение мало зависит от температуры.
  • Смесительный диод — диод, предназначенный для перемножения двух высокочастотных сигналов.
  • pin-диод — диод, обладающий меньшей ёмкостью за счёт наличия между сильнолегированными полупроводниками p- и n-типов материала, характеризующегося собственной проводимостью. Используется в СВЧ технике, силовой электронике, как фотодетектор.
  • Точечный диод — диод, отличающийся низкой ёмкостьюp-n-перехода и наличием на обратной ветви вольт-амперной характеристики участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Ранее использовались в СВЧ технике (благодаря низкой ёмкости p-n-перехода) и применялись в генераторах и усилителях (благодаря наличию на обратной ветви вольт-амперной характеристики участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением).

Основные характеристики и параметры диодов [ править | править код ]

Uобр.макс.максимально-допустимое постоянное обратное напряжение диода; Uобр.и.макс.максимально-допустимое импульсное обратное напряжение диода; Iпр.макс.максимальный средний прямой ток за период; Iпр.и.макс.максимальный импульсный прямой ток за период; Iпрг.ток перегрузки выпрямительного диода; fмакс.максимально-допустимая частота переключения диода; fраб.рабочая частота переключения диода; Uпр. при Iпр.постоянное прямое напряжения диода при токе Iпр; Iобр.постоянный обратный ток диода; Тк.макс.максимально-допустимая температура корпуса диода. Тп.макс.максимально-допустимая температура перехода диода.

Классификация и система обозначений диодов [ править | править код ]

Классификация диодов по их назначению, физическим свойствам, основным электрическим параметрам, конструктивно-технологическим признакам, роду исходного материала (полупроводника) отображается системой условных обозначений их типов. Система условных обозначений постоянно совершенствуется в соответствии с возникновением новых классификационных групп и типов диодов. Обычно системы обозначений представлены буквенно-цифровым кодом.

Читайте также:  Оплата за заказы на сайте

В СССР [ править | править код ]

На территории СССР система условных обозначений неоднократно претерпевала изменения и до настоящего времени на радиорынках можно встретить полупроводниковые диоды, выпущенные на заводах СССР и с системой обозначений согласно отраслевого стандарта ГОСТ 11 336.919-81, базирующегося на ряде классификационных признаков изделий [3] .

  1. Первый элемент буквенно-цифрового кода обозначает исходный материал (полупроводник), на основе которого изготовлен диод, например:
    • Г или 1германий или его соединения;
    • К или 2кремний или его соединения;
    • А или 3 — соединения галлия (например, арсенид галлия);
    • И или 4 — соединения индия (например, фосфид индия);
    • второй элемент — буквенный индекс, определяющий подкласс приборов;
      • Д — для обозначения выпрямительных, импульсных, магнито- и термодиодов;
      • Ц — выпрямительных столбов и блоков;
      • В — варикапов;
      • И — туннельных диодов;
      • А — сверхвысокочастотных диодов;
      • С — стабилитронов, в том числе стабисторов и ограничителей;
      • Л — излучающие оптоэлектронные приборы;
      • О — оптопары;
      • Н — диодные тиристоры;
      • третий элемент — цифра (или в случае оптопар — буква), определяющая один из основных признаков прибора (параметр, назначение или принцип действия);
      • четвёртый элемент — число, обозначающее порядковый номер разработки технологического типа изделия;
      • пятый элемент — буквенный индекс, условно определяющий классификацию по параметрам диодов, изготовленных по единой технологии.

      Например: КД212Б, ГД508А, КЦ405Ж.

      Кроме того, система обозначений предусматривает (в случае необходимости) введение в обозначение дополнительных знаков для выделения отдельных существенных конструктивно-технологических особенностей изделий.

      В России [ править | править код ]

      Продолжает действовать ГОСТ 2.730-73 — «Приборы полупроводниковые. Условные обозначения графические» [5]

      Зарубежная система обозначений [ править | править код ]

      Существует ряд общих принципов стандартизации системы кодирования для диодов за рубежом. Наиболее распространены стандарты EIA/JEDEC и европейский «Pro Electron».

      Система EIA/JEDEC [ править | править код ]

      Стандартизированная система EIA370 нумерации 1N-серии была введена в США EIA/JEDEC (Объединённый инженерный консилиум по электронным устройствам) приблизительно в 1960 году. Среди самого популярного в этой серии были: 1N34A/1N270 (германиевый), 1N914/1N4148 (кремниевый), 1N4001—1N4007 (кремниевый выпрямитель 1A) и 1N54xx (мощный кремниевый выпрямитель 3A) [6] [7] [8] .

      Система Pro Electron [ править | править код ]

      Согласно европейской системе обозначений активных компонентов Pro Electron, введённой в 1966 году и состоящей из двух букв и числового кода:

      1. первая буква обозначает материал полупроводника:
        • AGermanium (германий) или его соединения;
        • BSilicium (кремний) или его соединения;
        • вторая буква обозначает подкласс приборов:
          • A — сверхвысокочастотные диоды;
          • B — варикапы;
          • X — умножители напряжения;
          • Y — выпрямительные диоды;
          • Z — стабилитроны, например:
          • AA-серия — германиевые сверхвысокочастотные диоды (например, AA119);
          • BA-серия — кремниевые сверхвысокочастотные диоды (например: BAT18 — диодный переключатель)
          • BY-серия — кремниевые выпрямительные диоды (например: BY127 — выпрямительный диод 1250V, 1А);
          • BZ-серия — кремниевые стабилитроны (например, BZY88C4V7 — стабилитрон 4,7V).

          Другие системы обозначений [ править | править код ]

          Другие распространённые системы нумерации/кодирования (обычно производителем) включают:

          • GD-серия германиевых диодов (например, GD9) — это очень старая система кодирования;
          • OA-серия германиевых диодов (например, OA47) — кодирующие последовательности разработаны британской компанией Mullard.

          Система JIS маркирует полупроводниковые диоды, начиная с «1S».

          Кроме того, многие производители или организации имеют свои собственные системы общей кодировки, например:

          • HP диод 1901-0044 = JEDEC 1N4148
          • Военный диод CV448 (Великобритания) = Mullard типа OA81 = GEC типа GEX23

          Графическое изображение на электрических схемах [ править | править код ]

          Графические символы различных типов диодов используемые на электрических схемах в соответствии с их функциональным назначением. треугольник указывает направление тока от анода к катоду (прямая проводимость).

          Диоды – самые простые полупроводники с двумя электродами, проводящие ток в одном направлении.

          Они способны стабилизировать, выпрямлять, модулировать, ограничивать, преобразовать ток, поэтому установлены почти во всех бытовых электроприборах.

          Основные характеристики диода: постоянный прямой и обратный электроток, прямое и обратное напряжение, прямое и обратное сопротивление, их максимально допустимые значения.

          При монтаже в любом устройстве учитываются максимально допустимые значения параметров.

          Устройство

          В корпус, изготовленный в виде вакуумного баллона из керамики, стекла или металла, устанавливается:

          Кристаллы производятся из кремния или германия. Анод (плюс) и катод (минус) цилиндрической формы, помещаются внутри баллона. Подогреватель – нить внутри катода, которая раскаляется при подаче электротока, нагревая его. После достижения определенного уровня температуры активный слой на катоде генерирует нужные для работы электроны.

          Сферы применения и назначение

          По выполняемой работе диоды разделяются на универсальные, СВЧ, импульсные, выпрямительные, переключающие, стабилитроны, варикапы.

          Они устанавливаются в электрооборудование:

          • преобразователи частоты, детекторы, логарифматоры;
          • выпрямители тока;
          • стабилизаторы;
          • ограничители колебаний вольтажа;
          • переключатели;
          • цепи, проводящие ток в единственном направлении;
          • лампочки индикации;
          • приборы, требующие отображения информации на дисплеях;
          • LED телевизоры.

          Справка! Светодиоды монтируется в осветительные матрицы (ленты, лампы).

          Работа диода и его вольт амперная характеристика

          По конструкции диод является кристаллом с двумя областями, обладающими различной проводимостью (p и n). Область с p-проводимостью анод (+), с n-проводимостью – катод (-). В аноде заряд в дырках, в катоде – в электронах. Кристалл покрыт металлом с выводами.

          Строение определяет 2 положения:

          В открытом положении проводимость электротока хорошая, в закрытом – очень плохая.

          Вольт-амперной характеристикой называется график. На вертикальной оси отражается основной и противоположный ток, на горизонтальной – основной и противоположный вольтаж.

          Прямой электроток повышается быстро параллельно увеличению вольтажа. Противоположный ток увеличивается медленнее.

          При слишком большом прямом электротоке молекулы кристалла нагреваются. Если нет системы охлаждения, существует вероятность разрушения кристаллической решетки. В схемах прямой поток ограничивается резистором, подключенным последовательно.

          Справка! От электротока прямое напряжение не зависит. Для кремневых полупроводников оно не превышает 1,5 В, для изделий из германия – 1 В.

          Прямое включение диода

          Диод открывается после подключения напряжения, параметры основного тока зависят от характеристик кристалла и вольтажа. Из n-области в p-область устремляются электроны, из p-области в n-область — дырки. Частицы встречаются на границе (p-n переходе), запускается процесс поглощения (рекомбинации), сопротивление и вольтаж снижаются.

          Вокруг p-n образуется поле, которое направляется в противоположную сторону. Электроны перемещаются и возвращаются, появляется дрейфующий ток с неизменными параметрами, зависящими только от количества заряженных частиц. Одновременно растет обратное напряжение, переходя в стадию насыщения.

          Основной ток увеличивается стремительнее при повышении температуры во время работы прибора.

          Обратное включение диода

          Если плюс блока питания присоединяется к минусу полупроводника, а минус – к плюсу, работа диода прекращается (он закрывается). Заряженные частицы начинают отдаляться от области p-n, она расширяется, повышается сопротивление

          При увеличении обратного напряжения до 100 В растет электроток в противоположном направлении. Рост резко увеличивается, если вольтаж превышает максимально допустимый для границы p-n. Обратный ток нагревает кристалл в диоде, переход пробивается, нормальная работа прибора прекращается. После выключения напряжения рядом с полюсами образуется диффузия.

          Внимание! Во время нормальной работы противоположный электроток небольшой, поэтому им пренебрегают, считая полупроводниковый диод элементом с односторонней проводимостью.

          Прямое и обратное напряжение

          Во время работы (в открытом состоянии) в диоде основное напряжение, от его величины зависит сопротивление и величина электротока. В процессе закрывания через полупроводник проходит ток в противоположном направлении, создается напряжение, способствующее росту сопротивления до нескольких тысяч кОм.

          Читайте также:  Переделка урала под 92 бензин

          Если работа полупроводника проходит на переменном напряжении, он открывается на плюсовой полуволне и закрывается на минусовой. Это свойство позволяет использовать полупроводники в выпрямителях.

          Основные неисправности диодов

          Внимание! Если диодные полупроводники перестали работать, сначала необходимо выяснить, не закончился ли срок их эксплуатации.

          Если это не так, неисправность вызвала другая причина:

          • нарушение герметичности;
          • разрыв перехода, превративший прибор в изолятор:
          • тепловой пробой;
          • электрический пробой:
          • туннельный;
          • лавинный.

          При нарушении герметичности возникает протечка, мешающая нормальному функционированию.

          Пробой p-n перехода

          Пробоем называют увеличение электротока в противоположном направлении после достижении во время работы показателя обратного напряжения, являющегося максимально допустимым для прибора. Если он превышается, противоположный поток электротока резко увеличивается при незначительном изменении вольтажа. После обрыва перехода направление потока всего одно, полупроводник превращается в проводник.

          Определить эту неисправность можно при помощи мультиметра, определяющего сопротивление и подающего сигнал при прохождении электротока.

          Электрический пробой

          Электрический туннельный или лавинный пробой можно устранить, если вовремя принять необходимые меры.

          Причина электрического пробоя – сильный электроток в переходе или перегрев при отсутствии отвода тепла.

          Туннельный пробой образуется, если во время работы на диод подается слишком высокое напряжение. Растет значение противоположного электротока, вольтаж снижается, электроны проходят через барьер, если его высота меньше их энергии.

          Эту неисправность может вызвать:

          • слишком маленькая толщина области p-n (меньше длины пробега электрона);
          • обратный ток насыщения более 108 В/м;
          • наличие свободных мест в области дырок, в которую переходят электроны.

          Лавинный пробой – увеличение во время работы противоположного электротока при небольшом увеличении вольтажа. Причина образования – повышение ионизации в p-n области, вызывающее увеличение количества частиц, носящих заряд. Электроны теряют свои обычные характеристики.

          Важно! Пробои туннельного и лавинного типа обратимы, так как не повреждают полупроводник (при своевременном уменьшении вольтажа свойства сохраняются).

          Тепловой пробой

          Эту неисправность чаще всего вызывает недостаточный отвод тепла, способствующего перегреву перехода во время работы.

          • в кристалле растет амплитуда колебаний атомов;
          • электроны взаимодействуют с проводимой областью;
          • быстро повышается температура;
          • запускается процесс изменения структуры кристалла.

          Полупроводник разрушается, причем процесс необратимый.

          Основные выводы

          Полупроводниковые диоды – радиоэлементы с единственным p-n переходом, присутствующие практически во всех бытовых электроприборах. Чтобы работа полупроводников длилась дольше, необходимо обладать знаниями о принципе работы диодов, причинах неисправностей и способах их предотвращения.

          Чаще всего работа полупроводников нарушается при изменениях температуры в окружающей среде или переходе. Если температура слишком высокая, увеличивается количество энергоносителей в переходе, снижается сопротивление, растет объем противоположного тока. После достижения максимально допустимого уровня запускается процесс разрушения кристалла.

          Чтобы предотвратить сокращение сроков работы, необходимо следить за температурой среды и чистотой приборов. При необходимости следует организовать дополнительную систему отвода тепла. Повышение температуры в переходе предотвращается соблюдением требований к уровню вольтажа и тока, определенному для конкретного прибора. Даже при малейшем превышении существует вероятность разрушения кристалла.

          Статьи, Схемы, Справочники

          С увеличением напряжения в направлении проводимости диода так называемое прямое напряжение прямой ток через прибор резко увеличивается. При противоположной полярности приложенного напряжения так называемое обратное напряжение возникает ток насыщения I0 — обратный ток через n—р-переход, практически не зависящий от величины обратного напряжения. Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода аналитически выражается следующей формулой:. Из формулы 89 следует, что при положительном прямом напряжении, приложенном к n—р-переходу, начиная с напряжения порядка 0,04—0,05 в, экспоненциальный член еои много больше единицы, и ток через n — р-переход с увеличением напряжения резко возрастет.

          Поиск данных по Вашему запросу:

          Дождитесь окончания поиска во всех базах.
          По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

          Перейти к результатам поиска >>>

          ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Принцип работы диода

          Принцип работы диода. Вольт-амперная характеристика. Пробои p-n перехода.

          Система и перечень параметров, включаемые в технические описания и характеризующие свойства полупроводниковых диодов, выбираются с учетом их физико-технологических особенностей и области применения. В большинстве случаев важны сведения об их статических , динамических и предельных параметрах. Статические параметры характеризуют поведение приборов при постоянном токе, динамические — их частотно-временные свойства, предельные параметры определяют область устойчивой и надежной работы.

          В справочники, стандарты или технические описания включается необходимая для детального расчета схем информация о параметрах: нормы на значения параметров, режимы их измерений, вольт-амперные характеристики, зависимости параметров от режима и температуры, максимальные и максимально допустимые значения параметров, конструктивно-технологические особенности приборов, их основное назначение, специфические требования, методы измерения параметров, типовые схемы применения.

          Постоянные случайные изменения технологических факторов оказывают существенное влияние на значения параметров изготавливаемых приборов. Поэтому значения параметров даже одного типа приборов являются случайными величинами, то есть имеется отклонение от среднего типового , номинального уровня. Для некоторых параметров устанавливаются граничные значения и возможные отклонения разброс. Нормы на разброс параметров устанавливаются на основе экспериментально-статистических данных при обеспечении надежной и устойчивой работы приборов в различных условиях и режимах применения, а также исходя из экономических соображений.

          Необходимо отметить, что вследствие постоянного совершенствования конструкций и технологии изготовления полупроводниковых приборов происходят изменения средних значений параметров.

          Некоторые образцы приборов имеют параметры лучше, чем приведенные в технических описаниях и справочниках. В разных странах существуют региональные унифицированные стандарты на параметры и характеристики полупроводниковых приборов, методики их измерений и контроля качества, которые могут существенно отличаться от международных стандартов.

          Различают общие параметры , которыми характеризуется любой полупроводниковый диод, и специальные параметры , присущие только отдельным видам диодов. Максимальное значение рассеиваемой мощности, при которой гарантируется долговременная и стабильная работа диода при заданных внешних условиях, называется максимальной допустимой мощностью рассеяния диода. Выделяемая теплота рассеивается диодом в окружающую среду.

          Тепло от кристалла с переходами к корпусу или радиатору отводится за счет теплопроводности, а от корпуса в окружающее пространство — конвекцией и излучением. В зависимости от физической природы изменяющегося заряда различают зарядную барьерную и диффузионную емкости. Зарядная барьерная емкость определяется изменением нескомпенсированного заряда ионов при изменении ширины запирающего слоя под воздействием внешнего обратного напряжения.

          Это можно рассматривать как проявление некоторой емкости. Поскольку она зависит от изменения диффузионной составляющей тока, ее называют диффузионной емкостью.

          При переключении диода с прямого тока на обратный весь накопленный заряд вытекает во внешнюю цепь. Полный список общих параметров диодов и их принятых обозначений приведен в таб. Помимо описанных выше параметров он включает также:. Перепечатка возможна только по согласованию с владельцем авторских прав.

          Программирование Схемотехника Умный дом О проекте. Общие основные параметры диодов. Конструирование схем Обозначения и соглашения Физика полупроводников Полупроводниковые приборы Виды и параметры диодов Назначение и классификация Стандарты Обозначения в схемах Системы нумерации Цветовая маркировка Параметры диодов Применение диодов Надежность и правила монтажа Виды и параметры транзисторов Выпрямительные диоды Универсальные и импульсные диоды Стабилитроны и стабисторы Ограничители напряжения Варикапы Туннельные диоды Диоды СВЧ Светодиоды Фотодиоды Генераторы шума Биполярные транзисторы БТ Полевые транзисторы ПТ Цепи преобразования напряжений Цепи смещения транзисторных каскадов Усилительные каскады и устройства Стабилизаторы и источники опорного напряжения Схемы обработки аналоговых сигналов Цифро-импульсные узлы и коммутаторы Детекторы Смесители Генераторы и преобразователи Проектирование и расчет транзисторных схем Примеры схем и проектов Справочник.

          Читайте также:  Поделки из соленого теста с малышами

          Схемотехника — Схемотехника и конструирование схем.

          Прямое напряжение диода

          Перейти к основному содержанию. Основное свойство, которое лежит в основе работы выпрямительных диодов — односторонняя проводимость. Пример ВАХ такого диода представлен на рисунке 1. Рисунок 1. Вольтамперная характеристика выпрямительного диода. Прямая ветвь характеристики снимается при действии прямого напряжения, обратная соответственно — обратного напряжения на диод. Рисунок 2.

          2. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ

          Наверное любой начинающий радиолюбитель знает, что диод в одну сторону пропускает ток, а в другую нет. Но как, и почему он так делает, знают, а тем более понимают не многие, даже некоторые инженеры не знают этого. Структурно диод можно представить кристаллом полупроводника, состоящим из двух областей. Одна с проводимостью p -типа, а другая — проводимостью n -типа. На внешних поверхностях двух областей имеются контактные металлические слои, к которым припаяны внешние выводы. Такой полупроводниковый прибор может быть только в одном из двух состояний: открыт и закрыт. При прямом включении электроны из n области устремятся навстречу дыркам в p-область, а дырки из p в область n. На границе электронно-дырочного перехода, они встретятся, и осуществится их взаимное поглощение или рекомбинация. Вывод диода, подключенный к минусу, будет посылать в область n огромное количество электронов, пополняя их убывание. А вывод, соединенный с плюсом, помогает восстанавливать концентрация дырок в области p.

          Технические характеристики диодов

          Постоянное прямое напряжение U пр — Постоянное напряжение на диоде при заданном прямом токе. Постоянное обратное напряжение U обр — Постоянное напряжение приложенное к диоду в обратном направлении. Постоянный прямой ток I пр — постоянный ток, протекающий через диод в прямом направлении. Постоянный обратный ток I обр — постоянный ток, протекающий через диод в обратном направлении при заданном обратном напряжении. Дифференциальное сопротивление диода r диф — отношение приращения напряжения на диоде к вызвавшему его малому приращению тока.

          Выпрямительный диод

          Светодиод представляет собой полупроводниковый прибор, принцип работы которого основан на излучении света в процессе пропускания через него в прямом направлении тока. В электрической цепи ведет себя аналогично традиционному диоду, но в зависимости от вида прямое его напряжение может колебаться в интервале 1. Это означает, что на нем падение напряжения при прямом включении также в интервале 1. Данный эффект также нашел применение в стабилизаторах напряжения, если есть необходимость в стабильном напряжении в интервале от 1. Диапазон рабочего тока светодиода составляет мА, вследствие, используется гасящий резистор для питания.

          Прямое и обратное напряжение диода.

          Компьютерные сети Системное программное обеспечение Информационные технологии Программирование. Все о программировании Обучение Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации Главная Тексты статей Добавить статьи Контакты Прямое и обратное напряжение диода. Дата добавления: ; просмотров: ; Нарушение авторских прав. Напряжение, при котором диод открывается и через него идет прямой ток называют прямым Uпр , а напряжение обратной полярности, при котором диод закрывается и через него идет обратный ток называют обратным Uобр. При прямом напряжении Uпр сопротивление диода не превышает и нескольких десятков Ом, зато при обратном напряжении Uобр сопротивление возрастает до нескольких десятков, сотен и даже тысяч килоом. В этом не трудно убедиться, если измерить обратное сопротивление диода омметром.

          Характеристики полупроводниковых диодов

          Полупроводниковым диодом называется электропреобразовательный полупроводниковый прибор с одним выпрямляющим электрическим переходом, имеющим два вывода. Полупроводниковый диод — полупроводниковый прибор с одним электрическим переходом и двумя выводами электродами. В отличие от других типов диодов, принцип действия полупроводникового диода основывается на явлении p-n -перехода.

          Полупроводниковый диод

          ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Урок 306. Электронно-дырочный переход. Полупроводниковый диод

          Тульский государственный педагогический университет им. Толстого физический факультет кафедра теоретической физики. Полупроводниковый диод ПД представляет собой двухэлектродный прибор, действие которого основано на использовании электрических свойств p-n перехода или контакта металл-полупроводник. К этим свойствам относятся: односторонняя проводимость, нелинейность вольтамперной характеристики, наличие участка вольтамперной характеристики, обладающего отрицательным сопротивлением, резкое возрастание обратного тока при электрическом пробое, существование емкости p-n перехода. В большинстве случаев ПД отличается от симметричного p-n перехода тем, что p- область диода имеет значительно большее количество примесей, чем n- область несимметричный p-n переход , то есть.

          Что такое прямое напряжение светодиода?

          Основы электроники. Для выпрямления низкочастотных переменных токов, то есть для превращения переменного тока в постоянный или пульсирующий, служат выпрямительные диоды , принцип действия которых основан на односторонней электронно-дырочной проводимости p-n-перехода. Диоды данного типа применяются в умножителях, выпрямителях, детекторах и т. Производятся выпрямительные диоды с плоскостным либо с точечным переходом, причем площадь непосредственно перехода может составлять от десятых долей квадратного миллиметра до единиц квадратных сантиметров, в зависимости от номинального для данного диода выпрямленного за полупериод тока. Вольт-амперная характеристика ВАХ полупроводникового диода имеет прямую и обратную ветви. Прямая ветвь ВАХ практически показывает связь тока через диод и прямого падения напряжения на нем, их взаимозависимость. Обратная ветвь ВАХ отражает поведение диода при подаче на него напряжения обратной полярности, где ток через переход очень мал и практически не зависит от величины приложенного к диоду напряжения, пока не будет достигнут предел, при котором случится электрический пробой перехода и диод выйдет из строя.

          Система и перечень параметров, включаемые в технические описания и характеризующие свойства полупроводниковых диодов, выбираются с учетом их физико-технологических особенностей и области применения. В большинстве случаев важны сведения об их статических , динамических и предельных параметрах. Статические параметры характеризуют поведение приборов при постоянном токе, динамические — их частотно-временные свойства, предельные параметры определяют область устойчивой и надежной работы. В справочники, стандарты или технические описания включается необходимая для детального расчета схем информация о параметрах: нормы на значения параметров, режимы их измерений, вольт-амперные характеристики, зависимости параметров от режима и температуры, максимальные и максимально допустимые значения параметров, конструктивно-технологические особенности приборов, их основное назначение, специфические требования, методы измерения параметров, типовые схемы применения.

          Комментировать
          0 просмотров
          Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

          Это интересно
          Adblock detector