Навигация

Рассылка

Подписывайтесь на нашу рассылку и получайте свежие уроки, статьи и новости, прямо в свой почтовый ящик!

Имя на русском:

Email адрес:

Программы

Начала электроники:Скачать

Мультивибратор:Скачать

Калькулятор:Скачать

тест скорости интернета

Диоды

Дата добавления:2007-12-11

Автор:Георгий Жидовкин

Элементы. которые мы рассматривали до сих пор относятся к линейным. Это значит,что удвоение приложенного,скажем напряжения, вызовет удвоение отклика-тока.

Этим свойством обладают даже реактивные элементы, конденсаторы и индуктивности. Рассмотренные элементы являются также пассивными, то есть не имеют встроенного источника энергии.

Все эти элементы имеют по два вывода. Диод представляет собой пассивный нелинейный элемент с двумя выводами.

Как правило на диод подают такое напряжение ,которое не может вызвать пробой, исключение составляют зенеровские диоды.

Чаще всего падение напряжения на диоде, обусловленное прямым током через него, составляет от 0.5 до 0.8В.Таким падением можно пренебречь, и тогда диод можно рассматривать как проводник, пропускающий ток в одном направлении.

К другим важнейшим характеристикам, отличающим существующие типы диодов друг от друга,относят:максимальный прямой ток,ёмкость,ток утечки, время восстановления обратного сопротивления.

Отметим два момента:
1.диод не обладает сопротивлением в указанном выше смысле(не подчиняется закону Ома);
2.схему,содержащую диоды, нельзя заменить эквивалентной.

Диодом называют электронный прибор с резко выраженной односторонней проводимость электрического тока: он хорошо пропускает через себя ток в одном направлении и очень плохо — в другом.

Это основное свойство диода будет, в частности, использоваться для преобразования переменного тока электроосветительной сети в ток постоянный, необходимый для питания устройств электронной автоматики. Схематическое устройство и условное графическое обозначение полупроводникового диода показаны на рисунке.

Он представляет собой небольшую пластинку германия или кремния, одна область (часть объема) которой обладает электропроводимостью p-типа, то есть «дырочной», другая — электропроводимостью n-типа, то есть электронной. Границу между ними называют p-n переходом. Здесь буквы p и n — первые в латинских словах positiv — «положительный», и negativ — «отрицательный».

Область p-типа исходного полупроводника такого прибора является анодом (положительным электродом), а область n-типа — катодом (отрицательным электродом) диода. Принцип работы диода иллюстрируют схемы, приведенные на рисунке.

Если к диоду VD через лампу накаливания HL подключить батарею GB так, чтобы вывод положительного полюса батареи был соединен с анодом, а вывод отрицательного полюса с катодом диода (рис а), тогда в образовавшейся электрической цепи появится ток, о чем будет сигнализировать загоревшаяся лампа HL.

Максимальное значение этого тока зависит от сопротивления p-n перехода диода и поднного на него постоянного напряжения. Такое состояние диода называют открытым, ток, текущий через него,— прямым током Iпр, а поданное на него напряжение, благодаря которому диод оказался в открытом состоянии,— прямым напряжением Uпр.

Если полюсы батареи GB поменять местами, как показано на рис. б, то лампа HL не загорится, так как в этом случае диод находится в закрытом состоянии и оказывает току в цепи большое сопротивление. Небольшой ток через p-n переход диода в обратном направлении все же пойдет, но по сравнению с прямым током будет столь незначительным, что нить накала лампы даже не среагирует.

Такой ток называют обратым током Iобр, а напряжение, создающее его,— обратным напряжением Uобр. Можно ли опытным путем проверить эти свойства диода? Конечно, можно. Для этого понадобятся любой плоскостной диод, например из серий Д226, Д202, Д7, миниатюрная лампа накаливания, расчитанная на ток накала 100...300 мА, например МН 3,5-0,14 (напряжение 3,5 В, ток накала 140 мА), и батарея 3336 (для плоского карманного электрического фонаря) или составленная из трех элементов 343 или 373.

Соединять их между собой следует по схемам, приведенным на последнем рисунке. Попеременное изменение полярности включения батареи в цепь будет то открывать, то закрывать диод и тем самым автоматически зажигать и гасить лампу накаливания. В таком опыте лампа накаливания выполняет двоякую роль: служит индикатором и ограничителем тока в цепи.

При непосредственном прямом подключении батареи к диоду ток в цепи может оказаться столь значительным, что p-n переход перегреется и диод выйдет из строя. Принцип устройства и работы так называемых точечных полупроводниковых диодов, например Д9, Д2, Д220, с которыми вам тоже придется иметь дело, аналогичен. Но площади p-n переходов в этом случае значительно меньше, чем у плоскостных диодов, поэтому и допустимые токи, текущие через них, меньше.

Главное отличие германиевых диодов от кремниевых в значении прямых напряжений, при которых они открываются и практически не оказывают заметного сопротивления текущим через них токам. Германиевые диоды открываются при прямом напряжении 0,1...0,15 В, а кремниевые — при 0,6...0,7 В.

Тиристоры

Это может показаться неожиданным – но электрическая прочность тиристоров по аноду зависит от мощности сигнала управления подводимого к его управляющему электроду!

Причем, чем больше интегральная мощность открывающего сигнала – тем ниже величина напряжения, при котором тиристор самостоятельно откроется по аноду или пробьется.

Предполагаю, это связанно с тем, что мощность сигнала управления добавляется к мощности падающей на аноде и повышает температуру тиристорного «слоеного пирога», причем выделяется она во внутренней области прибора.

В профессиональной аппаратуре длительность сигнала управления ограничивается, как только ток анода тиристора достигнет величины тока удержания.

Поэтому предпочтительнее использовать импульсный запуск тиристора (через трансформатор, например) вместо открытия постоянным током, и ограничивать ток управляющего электрода действительно необходимой величиной.

А вообще тиристор уникальный прибор. Коэффициент усиления по мощности у него достигает огромных величин. Например, мощность по аноду 800А*2400В, а по управляющему электроду 0,5А*5В, т.е. 768 000 раз!