Uy

Diyotning volt-amper xususiyatlarining xususiyatlari. Qo'llanma: Yarimo'tkazgichli diodlar. Rektifer diodlari Vakh va rektifikator diodining asosiy parametrlari

Diyot chiziqli bo'lmagan passiv element bo'lib, bitta p-n birikmasi va ikkita terminali bo'lgan yarimo'tkazgichga asoslangan eng oddiy qurilma. Bu elektron qurilmalarning asosiy qismlaridan biridir. Yarimo'tkazgichli tuzilmalarda sodir bo'ladigan jarayonlar fizikasiga kirmasdan, shuni ta'kidlash kerakki, uning asosiy maqsadi oqimni bir yo'nalishda o'tkazishdir. Diyotning terminallari anod va katod deb ataladi, belgilashdagi strelka anod bo'lib, u ham oqim yo'nalishini ko'rsatadi.

Xususiyatlari va joriy kuchlanish xususiyatlari

Agar anodga musbat kuchlanish qo'llanilsa, diod ochiq bo'ladi va u polarit o'zgarganda (anodda salbiy kuchlanish) "bir yo'nalishda" ishlaydigan o'tkazgich sifatida ko'rib chiqilishi mumkin; Shuni ta'kidlash kerakki, oqimning to'g'ridan-to'g'ri yo'nalishda o'tishi yarimo'tkazgichlarning o'tkazuvchanlik xususiyatlaridan kelib chiqqan katoddagi kuchlanishning biroz pasayishiga olib keladi. Har xil turdagi qurilmalar uchun kuchlanishning pasayishi 0,3-0,8 voltni tashkil qiladi, aksariyat hollarda uni e'tiborsiz qoldirish mumkin.

Oqim oqimining turli qiymatlarida diodaning harakati, qo'llaniladigan kuchlanishning kattaligi va polaritesi yarimo'tkazgichli diodning oqim kuchlanish xarakteristikasi sifatida grafik shaklida taqdim etiladi.

Grafikning yuqori o'ng qismida joylashgan qismi oqimning oldinga yo'nalishiga mos keladi. Ushbu filial vertikal o'qga qanchalik yaqin bo'lsa, uning nishabidagi kuchlanishning pastligi turli oqimlarda bu qiymatni ko'rsatadi; Ideal diod uchun u nishabga ega emas va deyarli y o'qiga to'g'ri keladi, ammo haqiqiy yarimo'tkazgich bunday xususiyatlarga ega bo'lolmaydi.

Pastki chap kvadrant oqimning teskari polaritning kuchlanishiga bog'liqligini ko'rsatadi - yopiq holatda. Qurilmalar uchun teskari oqim umumiy maqsad g'oyib bo'ladigan darajada kichik, bu buzilish momentigacha hisobga olinmaydi - teskari kuchlanish ma'lum bir tur uchun qabul qilib bo'lmaydigan qiymatga oshadi. Aksariyat diodlar bu kuchlanishda ishlay olmaydi, harorat sezilarli darajada oshadi va qurilma nihoyat ishlamay qoladi. Buzilish ehtimoli mavjud bo'lgan kuchlanish teskari cho'qqi deb ataladi, u odatda ish kuchlanishidan bir necha baravar yuqori bo'lib, ruxsat etilgan vaqtni ko'rsatadi - mikrosekundlarda;

Parametrlarni o'lchash uchun diodlarning to'g'ridan-to'g'ri va teskari ulanishi bilan elementar sxema qo'llaniladi.

Texnik tavsiflarda diodning volt-amper xarakteristikasi grafik tasvir, qoida tariqasida, berilmaydi, lekin xarakteristikaning eng muhim nuqtalari ko'rsatilgan, masalan, tez-tez ishlatiladigan rektifikator diodlar uchun:

  • Maksimal va pik to'g'rilangan oqim;
  • RMS va eng yuqori qiymati teskari kuchlanish;
  • Eng yuqori teskari oqim;
  • Har xil oldinga oqimdagi kuchlanish pasayishi.

Ko'rsatilgan parametrlarga qo'shimcha ravishda, boshqa xususiyatlar ham muhim emas: statik qarshilik, impulsli diodlar uchun - kesish chastotasi, p-n o'tish sig'imi. Qurilmalar maxsus maqsad Ular, shuningdek, o'ziga xos xususiyatlarga va yarimo'tkazgichli diodaning boshqa turdagi oqim kuchlanishiga ega.

Alohida turdagi diodlar elektr uzilishi sohasida ishlaydi, ular kuchlanishni barqarorlashtirish uchun ishlatiladi - bu zener diodlari; Zener diyotining xarakteristikasi diodaning joriy kuchlanish xarakteristikasidan grafikning chap novdasining keskin pastga harakatlanishi va vertikaldan kichik og'ishi bilan farqlanadi. X o'qidagi bu nuqta stabilizatsiya kuchlanishi deb ataladi. Zener diyoti faqat u orqali oqimni cheklaydigan qarshilik bilan yoqiladi.

Video

Rektifikator diodi oqimni faqat bitta yo'nalishda o'tkazadigan qurilma. Uning dizayni bitta p-n o'tish va ikkita chiqishga asoslangan. Bunday diod o'zgaruvchan tokni to'g'ridan-to'g'ri oqimga o'zgartiradi. Bundan tashqari, ular kuchlanishni ko'paytirish uchun elektr davrlarida, vaqt va chastotada signal parametrlari uchun qat'iy talablar bo'lmagan davrlarda keng qo'llaniladi.

  • Ishlash printsipi
  • Qurilmaning asosiy parametrlari
  • Rektifikator sxemalari
  • Pulsli qurilmalar
  • Import qilingan qurilmalar

Ishlash printsipi

Ushbu qurilmaning ishlash printsipi quyidagilarga asoslanadi p-n xususiyatlari o'tish. Ikki yarimo'tkazgichning tutashgan joylari yaqinida zaryad tashuvchilar bo'lmagan qatlam mavjud. Bu to'siq qatlami. Uning qarshiligi juda katta.

Qatlamga ma'lum bir tashqi o'zgaruvchan kuchlanish ta'sir qilganda, uning qalinligi kichikroq bo'ladi va keyinchalik butunlay yo'qoladi. Ortib borayotgan oqim to'g'ridan-to'g'ri oqim deb ataladi. U anoddan katodgacha ishlaydi. Agar tashqi o'zgaruvchan kuchlanish boshqa polaritega ega bo'lsa, blokirovkalash qatlami kattaroq bo'ladi va qarshilik kuchayadi.

Qurilmalar turlari, ularning belgilanishi

Dizayni bo'yicha ikkita turdagi qurilmalar mavjud: nuqta va tekislik. Sanoatda kremniy (belgilash - Si) va germaniy (belgilash - Ge) eng keng tarqalgan. Birinchisi yuqori ish haroratiga ega. Ikkinchisining afzalligi to'g'ridan-to'g'ri oqim bilan past kuchlanishning pasayishi hisoblanadi.

Diyotlarni belgilash printsipi alfanumerik koddir:

  • Birinchi element - u ishlab chiqarilgan materialning belgilanishi;
  • Ikkinchisi kichik sinfni belgilaydi;
  • Uchinchisi ish qobiliyatini bildiradi;
  • To'rtinchisi - ishlab chiqish seriya raqami;
  • Beshinchisi - parametrlar bo'yicha saralashni belgilash.

Rektifikator diodaning joriy kuchlanish xarakteristikasi (volt-amper xarakteristikasi) grafik tarzda ifodalanishi mumkin. Grafik qurilmaning joriy kuchlanish xarakteristikasi chiziqli bo'lmaganligini ko'rsatadi.

Joriy kuchlanish xarakteristikasining dastlabki kvadrantida uning to'g'ridan-to'g'ri tarmog'i unga to'g'ridan-to'g'ri potentsial farq qo'llanilganda qurilmaning eng yuqori o'tkazuvchanligini aks ettiradi. Oqim kuchlanishining xarakteristikasining teskari tarmog'i (uchinchi kvadrant) past o'tkazuvchanlik holatini aks ettiradi. Bu teskari potentsial farqda sodir bo'ladi.

Haqiqiy oqim kuchlanish xususiyatlari haroratga bog'liq. Haroratning oshishi bilan to'g'ridan-to'g'ri potentsial farq kamayadi.

Oqim kuchlanishining xarakteristikasi grafigidan ko'rinib turibdiki, past o'tkazuvchanlik bilan oqim qurilmadan o'tmaydi. Biroq, teskari kuchlanishning ma'lum bir qiymatida ko'chki buzilishi sodir bo'ladi.

Kremniy qurilmalarining joriy kuchlanish xarakteristikasi germaniy qurilmalaridan farq qiladi. Joriy kuchlanish xarakteristikalari turli haroratlarga qarab beriladi muhit. Kremniy qurilmalarining teskari oqimi germaniy qurilmalariga qaraganda ancha past. Joriy kuchlanish xarakteristikasining grafiklaridan kelib chiqadiki, u harorat oshishi bilan ortadi.

Eng muhim xususiyat - joriy kuchlanish xarakteristikasining keskin assimetriyasi. Oldinga egilish bilan - yuqori o'tkazuvchanlik, teskari yo'nalish bilan - past. Aynan shu xususiyat rektifikator qurilmalarda qo'llaniladi.

Qurilmaning xususiyatlarini tahlil qilib, shuni ta'kidlash kerak: qurilmaning rektifikatsiya koeffitsienti, qarshiligi va sig'imi kabi miqdorlar hisobga olinadi. Bu differensial parametrlar.

Bu rektifikatorning sifatini aks ettiradi.

Elektr to'lovlarini tejash uchun o'quvchilarimiz elektr energiyasini tejash qutisini tavsiya qiladilar. Oylik to'lovlar tejamkordan foydalanishdan oldingiga nisbatan 30-50% kamroq bo'ladi. U reaktiv komponentni tarmoqdan olib tashlaydi, natijada yukning kamayishi va natijada oqim sarfi kamayadi. Elektr jihozlari kamroq elektr energiyasini iste'mol qiladi va xarajatlar kamayadi.

Buni hisoblash mumkin: u qurilmaning to'g'ridan-to'g'ri oqimining teskari oqimiga nisbatiga teng bo'ladi. Ushbu hisoblash ideal qurilma uchun maqbuldir. Rektifikatsiya koeffitsientining qiymati bir necha yuz mingga yetishi mumkin. U qanchalik katta bo'lsa, tuzatuvchi o'z ishini yaxshiroq bajaradi.

Qurilmaning asosiy parametrlari

Qurilmalarni qanday parametrlar xarakterlaydi? Rektifikator diodlarining asosiy parametrlari:

  • O'rtacha to'g'ridan-to'g'ri oqimning eng yuqori qiymati;
  • Eng yuqori ruxsat etilgan teskari kuchlanish qiymati;
  • Berilgan to'g'ridan-to'g'ri oqimdagi potentsial farqning ruxsat etilgan maksimal chastotasi.

Maksimal to'g'ridan-to'g'ri oqim qiymatiga qarab, rektifikator diodlari quyidagilarga bo'linadi:

  • Kam quvvatli qurilmalar. Ular 300 mA gacha bo'lgan to'g'ridan-to'g'ri oqim qiymatiga ega;
  • O'rta quvvatli rektifikator diodlari. To'g'ridan-to'g'ri oqim diapazoni 300 mA dan 10 A gacha;
  • Quvvat (yuqori quvvat). Qiymat 10 A dan yuqori.

Shakl, material va o'rnatish turiga bog'liq bo'lgan quvvat qurilmalari mavjud. Eng keng tarqalganlari:

  • O'rtacha quvvatli qurilmalar. Ularning texnik parametrlari 1,3 kiloVoltgacha bo'lgan kuchlanish bilan ishlashga imkon beradi;
  • Quvvat, yuqori quvvat, 400 A gacha oqim o'tkazishga qodir. Bu yuqori kuchlanishli qurilmalar. Quvvat diodlari uchun turli xil korpuslar mavjud. Eng keng tarqalgan pin va planshet turlari.

Rektifikator sxemalari

Quvvat moslamalarini ulash sxemalari boshqacha. Tarmoq kuchlanishini to'g'rilash uchun ular bir fazali va ko'p fazali, yarim to'lqinli va to'liq to'lqinli bo'linadi. Ularning aksariyati bir fazali. Quyida bunday yarim to'lqinli rektifikatorning dizayni va vaqt diagrammasi bo'yicha ikkita kuchlanish grafigi mavjud.

O'zgaruvchan kuchlanish U1 kirishga beriladi (a-rasm). Grafikning o'ng tomonida u sinus to'lqin bilan ifodalanadi. Diyot holati ochiq. Rn yuki orqali oqim oqadi. Salbiy yarim aylanish jarayonida diod yopiladi. Shuning uchun yukga faqat ijobiy potentsial farq beriladi. Shaklda. uning vaqtga bog'liqligi o'z aksini topadi. Ushbu potentsial farq bir yarim tsikl uchun ishlaydi. Sxemaning nomi shu erdan keladi.

Eng oddiy to'liq to'lqinli sxema ikkita yarim to'lqinli sxemadan iborat. Ushbu rektifikatsiya dizayni uchun ikkita diod va bitta qarshilik etarli.

Diyotlar faqat ijobiy to'lqinni uzatadi AC. Dizaynning noqulayligi shundaki, yarim davr mobaynida o'zgaruvchan potentsial farq faqat transformatorning ikkilamchi o'rashining yarmidan chiqariladi.

Dizaynda ikkita o'rniga to'rtta dioddan foydalansangiz, samaradorlik oshadi.

Rektifikatorlar keng qo'llaniladi turli sohalar sanoat. Avtomobil generatorlarida uch fazali qurilma qo'llaniladi. Va ixtiro qilingan o'zgaruvchan tok generatoridan foydalanish ushbu qurilma hajmini kamaytirishga yordam berdi. Bundan tashqari, uning ishonchliligi oshdi.

Yuqori kuchlanishli qurilmalarda diodlardan tashkil topgan yuqori kuchlanishli ustunlar keng qo'llaniladi. Ular ketma-ket ulanadi.

Pulsli qurilmalar

Impulsli qurilma - bu bir holatdan ikkinchi holatga o'tish vaqti qisqa bo'lgan qurilma. Ular impulsli davrlarda ishlash uchun ishlatiladi. Bunday qurilmalar o'zlarining rektifikator analoglaridan kichik sig'imli p-n o'tish joylarida farqlanadi.

Ushbu toifadagi qurilmalar uchun yuqorida ko'rsatilgan parametrlarga qo'shimcha ravishda quyidagilarni kiritish kerak:

  • Maksimal zarba oldinga (teskari) kuchlanishlar, oqimlar;
  • To'g'ridan-to'g'ri kuchlanishni o'rnatish davri;
  • Qurilmaning teskari qarshiligini tiklash davri.

Shottki diodlari yuqori tezlikda impulsli davrlarda keng qo'llaniladi.

Import qilingan qurilmalar

Mahalliy sanoat ishlab chiqaradi etarli miqdor qurilmalar. Biroq, bugungi kunda import qilinganlar eng ko'p talabga ega. Ular yuqori sifatli deb hisoblanadi.

Import qilingan qurilmalar televizor va radio sxemalarida keng qo'llaniladi. Ular, shuningdek, noto'g'ri ulanganda (noto'g'ri kutupluluk) turli xil qurilmalarni himoya qilish uchun ishlatiladi. Import qilingan diodlar turlarining soni har xil. Ularni mahalliy bilan to'liq almashtirish hali mavjud emas.

Rektifikatorli diodlar boshqaruv zanjirlarida, kommutatsiya zanjirlarida, cheklash va ajratish davrlarida, o'zgaruvchan kuchlanishni to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishga aylantirish (to'g'rilash) uchun quvvat manbalarida, kuchlanishni ko'paytirish davrlarida va to'g'ridan-to'g'ri kuchlanish konvertorlarida, chastota va vaqt parametrlariga yuqori talablar qo'yilmagan holda qo'llaniladi. signallari. Maksimal rektifikatsiya qilingan oqimning qiymatiga qarab, mavjud kam quvvatli rektifikator diodlar(\(I_(pr max) \le (0,3 A)\)), o'rtacha quvvat(\((0,3 A)< I_{пр max} \le {10 А}\)) и yuqori quvvat(\(I_(pr max) > (10 A)\)). Kam quvvatli diodlar o'zlarining korpuslari tomonidan ishlab chiqarilgan issiqlikni yo'qotishi mumkin va yuqori quvvatli diodlar boshqa narsalar qatorida taqdim etilgan maxsus issiqlik moslamalarida joylashgan bo'lishi kerak; va ularning tanasining tegishli dizayni.

Odatda, \(p\)-\(n\) o'tish joyidan o'tadigan ruxsat etilgan oqim zichligi 2 A / mm2 dan oshmaydi, shuning uchun o'rtacha rektifikatsiya qilingan oqimning yuqoridagi qiymatlarini olish uchun rektifikator diodlar planar \(p\)-\(n\)-o'tishlardan foydalaning. Bunday ulanishlar sezilarli sig'imga ega, bu rektifikator diodlarining ruxsat etilgan maksimal ish chastotasini (\(f_r\)) cheklaydi.

Diyotlarning to'g'rilash xususiyatlari yaxshiroq, ma'lum bir teskari kuchlanishda teskari oqim qanchalik past bo'lsa va ma'lum bir to'g'ridan-to'g'ri oqimda kuchlanish pasayishi past bo'ladi. To'g'ridan-to'g'ri va teskari oqimlarning qiymatlari bir necha darajalar bilan farqlanadi va to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishning pasayishi yuzlab yoki undan ortiq volt bo'lishi mumkin bo'lgan teskari kuchlanish bilan solishtirganda bir necha voltdan oshmaydi. Shuning uchun diodlar bir tomonlama o'tkazuvchanlikka ega, bu ularni rektifikator elementlari sifatida ishlatishga imkon beradi. Germaniy va silikon diodlarning joriy kuchlanish xususiyatlari (volt-amper xarakteristikalari) boshqacha. Shaklda. Taqqoslash uchun, 2.3-1-rasmda germaniy va kremniy rektifikator diodlari uchun har xil muhit haroratida odatiy oqim kuchlanish xususiyatlari ko'rsatilgan.

Guruch. 2.3-1. Turli xil muhit haroratida rektifikator diodlarning oqim kuchlanish xususiyatlari

Berilgan oqim kuchlanish xususiyatlaridan ko'rinib turibdiki, silikon diodlarning teskari oqimi germaniy diodlarining teskari oqimidan sezilarli darajada kam. Bundan tashqari, silikon diodlarning joriy kuchlanish xarakteristikasining teskari tarmog'i aniq belgilangan to'yinganlik hududiga ega emas, bu \(p\)-\(n\) o'tish va oqish oqimlarida zaryad tashuvchilarning paydo bo'lishi bilan bog'liq. kristall yuzasi bo'ylab. Muayyan chegara darajasidan oshib ketadigan teskari kuchlanish qo'llanilganda, teskari oqimning keskin o'sishi sodir bo'ladi, bu \(p\)-\(n\) birikmasining buzilishiga olib kelishi mumkin. Germanium diodlarida, katta teskari oqim tufayli, buzilish termal xarakterga ega. Silikon diodlar issiqlik buzilishining past ehtimoli bor, ularda elektr buzilishi ustunlik qiladi. Silikon diodlarning parchalanishi ko'chki xarakteriga ega, shuning uchun germaniy diodlardan farqli o'laroq, buzilish kuchlanishi harorat oshishi bilan ortadi. Silikon diodlarning ruxsat etilgan teskari kuchlanishi (1600 V gacha) germaniy diodlardan sezilarli darajada oshadi.

Teskari oqimlar ulanish haroratiga juda bog'liq. Rasm shuni ko'rsatadiki, harorat oshishi bilan teskari oqim kuchayadi. Taxminan taxmin qilish uchun biz haroratning 10 ° C ga oshishi bilan germanium diodlarining teskari oqimi 2 baravar, kremniy diodlari esa 2,5 barobar ortadi deb taxmin qilishimiz mumkin. Germanium diodlari uchun ish harorati oralig'ining yuqori chegarasi 75 ... 80 ° S, silikon diodlar uchun esa - 125 ° S. Germanium diodlarining muhim kamchiliklari qisqa muddatli impulsli ortiqcha yuklarga nisbatan yuqori sezuvchanlikdir.

Silikon diodning pastki teskari oqimi tufayli, uning germaniy diodining oqimiga teng bo'lgan to'g'ridan-to'g'ri oqimi yuqoriroq kuchlanishda erishiladi. Shuning uchun, xuddi shu oqimlarda tarqaladigan quvvat germaniy diodlarda kremniy diodlarga qaraganda kamroq. Past to'g'ridan-to'g'ri oqimlarda oldinga kuchlanish, ulanishdagi kuchlanishning pasayishi ustunlik qilganda, harorat oshishi bilan kamayadi. Yuqori oqimlarda, yarimo'tkazgichning neytral hududlari qarshiligidagi kuchlanishning pasayishi ustunlik qilganda, to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishning haroratga bog'liqligi ijobiy bo'ladi. To'g'ridan-to'g'ri kuchlanishning haroratga bog'liqligi bo'lmagan nuqta (ya'ni, bu bog'liqlik belgisini o'zgartiradi) deyiladi. inversiya nuqtasi. Ko'pgina past va o'rta quvvatli diodlar uchun ruxsat etilgan to'g'ridan-to'g'ri oqim, qoida tariqasida, inversiya nuqtasidan oshmaydi va yuqori quvvatli diodlar uchun ruxsat etilgan oqim bu nuqtadan yuqori bo'lishi mumkin.

Oqim kuchlanishining xarakteristikasi (CVC) - p-n o'tishning tashqi pallasida oqimning unga qo'llaniladigan kuchlanishning qiymati va polaritesiga bog'liqligi grafigi. . Ushbu bog'liqlik eksperimental ravishda olinishi yoki joriy kuchlanish xarakteristikasi tenglamasi asosida hisoblanishi mumkin

Pn birikmasining termal oqimi nopoklik konsentratsiyasi va haroratga bog'liq.P-n o'tish joyining haroratining oshishi issiqlik oqimining oshishiga olib keladi va natijada to'g'ridan-to'g'ri va teskari oqimlarning oshishiga olib keladi , natijada, p-n birikmasining oldinga va teskari oqimlarining pasayishiga.- 14. Buzilishp n

- o'tish

- teskari kuchlanish ostida birlashmaning ish rejimining keskin o'zgarishi deb ataladi. hamrohlik qilgan

Teskari oqimning keskin o'sishi, teskari kuchlanishning biroz pasayishi va hatto kamayishi:

Uch xil buzilish:

1. Tunnel (elektr) - elektronlarning potentsial to'siqdan o'tish hodisasi;

2. Ko'chki (elektr) - agar atom bilan navbatdagi to'qnashuvdan oldin harakatlanayotganda, teshik (elektron) atomni ionlashtirish uchun etarli energiyaga ega bo'lsa;

3. Issiqlik buzilishi (qaytarib bo'lmaydigan) - yarimo'tkazgich qizdirilganda sodir bo'ladi va shunga mos ravishda o'tkazuvchanlik ortadi.

15. Rektifikator diodi: maqsadi, joriy kuchlanish kuchlanishi, asosiy parametrlari,

Germaniy rektifikator diodlarini ishlab chiqarish asl n-tipli germaniy yarimo'tkazgichli gofretga indiyni eritish bilan boshlanadi.

O'z navbatida, asl plastinka past quvvatli rektifikator diodlar uchun po'lat kristalli ushlagichga yoki yuqori quvvatli rektifikator diodlar uchun mis asosga lehimlanadi.

24-rasm, kam quvvatli qotishma diyotning dizayni. 1 - kristall ushlagich; 2 - kristall; 3 - ichki xulosa; 4 – kovar binosi; 5 - izolyator; 6 – kovar trubkasi; 7 - tashqi chiqishGuruch

25 I-V germaniy diodining xarakteristikasi

25-rasmdan ko'rinib turibdiki, harorat oshishi bilan diodning teskari oqimi sezilarli darajada oshadi va buzilish kuchlanishining kattaligi pasayadi.

Turli maqsadlar uchun germanium diodlari 0,3 dan 1000A gacha rektifikatsiya qilingan oqim qiymatiga ega. Oldinga kuchlanishning pasayishi 0,5V dan oshmaydi va ruxsat etilgan teskari kuchlanish 400V ni tashkil qiladi.

Germaniy diodlarining kamchiliklari qisqa muddatli impulsli haddan tashqari yuklanishlarda ham ularning qaytarib bo'lmaydigan buzilishidir. Silikon rektifikatorli diodlar uchun

p-n olish

kremniy rektifikatorli diodlardagi o'tishlar alyuminiyni n-tipli kremniy kristaliga yoki surma bilan oltin qotishmasini p-tipli kremniyga birlashtirishni amalga oshiradi.

O'tishlarni olish uchun diffuziya usullari ham qo'llaniladi. Bir qator kam quvvatli kremniy diodlarning konstruktsiyalari shunga o'xshash germaniy diodlarning dizaynlaridan deyarli farq qilmaydi.

U el.prob. = 10 ÷1000 V – elektr uzilish kuchlanishi. U bizni. = 0,3 ÷ 1 V - to'yinganlik kuchlanishi.

I a va U a - anod oqimi va kuchlanish.

I bo'lim: - ishchi qism (oqim kuchlanishining to'g'ridan-to'g'ri tarmog'i)

II, III, IV bo'limlar - oqim kuchlanishining teskari tarmog'i (ishchi qism emas) II bo'lim: Agar siz diodaga teskari kuchlanishni qo'llasangiz, diod yopiladi, lekin hali ham ko'pchilik bo'lmagan tashuvchilarning harakati tufayli kichik teskari oqim (drift oqimi, termal oqim) u orqali oqib o'tadi. III bo'lim:

Elektr uzilish maydoni. Agar etarlicha katta kuchlanish qo'llanilsa, ozchilik tashuvchilar tugunlar bilan to'qnashganda tezlashadi.

kristall panjara zarba ionlashuvi sodir bo'ladi, bu o'z navbatida ko'chkining parchalanishiga olib keladi (natijada oqim keskin kuchayadi)

Elektr uzilishi, kuchlanishni olib tashlaganidan so'ng, P-N birikmasi tiklanadi;

IV bo'lim:

Ideal diodning (valf) oqim kuchlanishining xarakteristikasi

Yarimo'tkazgichli qurilmalarning asosiy parametrlari

1. Bir davr mobaynida maksimal ruxsat etilgan o'rtacha to'g'ridan-to'g'ri oqim(I PR. SR.)

Bu diodning oldinga yo'nalishda o'tishi mumkin bo'lgan oqimdir.

Oldinga joriy davr uchun ruxsat etilgan o'rtacha qiymat termal buzilish oqimining 70% ga teng.

To'g'ridan-to'g'ri oqimga ko'ra, diodlar uch guruhga bo'linadi:

1) Kam quvvatli diodlar (I PR.SR< 0,3 А)

2) O'rta quvvatli diodlar (0,3

3) Yuqori quvvatli diodlar (I PR.SR > 10 A)

Kam quvvatli diodlar qo'shimcha issiqlik tarqalishini talab qilmaydi (issiqlik diod tanasi yordamida chiqariladi)

Issiqlikni korpuslari bilan samarali olib tashlamaydigan o'rta va yuqori quvvatli diodlar uchun qo'shimcha issiqlik moslamasi talab qilinadi (radiator - bu metall kubik bo'lib, unda quyma yoki frezalash yordamida shpiklar tayyorlanadi, bu esa issiqlik qabul qiluvchi yuzasining oshishiga olib keladi. Materiallar - mis, bronza, alyuminiy, silumin )

2. Doimiy oldinga siljish kuchlanishi(U pr.)

To'g'ridan-to'g'ri to'g'ridan-to'g'ri kuchlanish - bu maksimal ruxsat etilgan to'g'ridan-to'g'ri oqim oqimida anod va katod o'rtasidagi kuchlanishning pasayishi.

Ayniqsa, past besleme zo'riqishida paydo bo'ladi.

Doimiy oldinga kuchlanish diod materialiga bog'liq (germaniy - Ge, kremniy - Si)

U av. Ge ≈ 0,3÷0,5 V (Germaniya) Si ≈ 0,5÷1 V (Kremniy)

Germaniy diodlari belgilangan - GD (1D) Silikon diodlar - KD (2D)


3. Takroriy zarba teskari maksimal kuchlanish(Un eng koʻp)

Elektr buzilishi amplituda qiymati (puls) U arr bo'yicha sodir bo'ladi. maksimal ≈ 0,7U El. buzilish (10÷100 V)

Kuchli diodlar uchun U arr. maksimal = 1200 V.

Ushbu parametr ba'zan diod sinfi deb ataladi (sinf 12 -U arr. max = 1200 V)

4. Maksimal teskari diyot oqimi(Men maksimal ..rev.)

Maksimal teskari kuchlanish (mA birliklari) ga mos keladi.

Silikon diodlar uchun maksimal teskari oqim germaniy diodlarga qaraganda ikki baravar kam.

5. Differensial (dinamik) qarshilik.

1. I pr max ≤30 A

2. U pr max ↓ ≤1,2 V

3. U arr max ≤1600

4. Maks<100мА

Alohida dioddagi kuchlanishning pasayishi to'g'ridan-to'g'ri oqim va haroratning kattaligiga bog'liq va germaniy va silikon diodlar uchun diapazonda qo'llaniladi.

Diyot orqali o'tadigan teskari oqim haroratga kuchli bog'liq va ma'lum bir qiymatda ma'lum bir doimiy qiymatga yaqinlashadi (harorat oshishi bilan teskari oqim kuchayadi).

Germanium diodlari uchun harorat chegarasi; silikon diodlar.

Elektr zanjirlarida diodlar kontaktlarning zanglashiga olib, oldinga yo'nalishda ulanadi. E - quvvat manbai kuchlanishi. Amaliy sxemalarda har doim diodli pallaga qandaydir yuk, masalan, rezistor ulanadi. Diyotning bunday ishlash tartibi deyiladi ishchilar . Uni hisoblash ma'lum qiymatlar va diodning oqim kuchlanish xususiyatlaridan foydalangan holda amalga oshiriladi. Hisoblash formuladan foydalanib amalga oshiriladi.

Formulada ikkita noma'lum narsa mavjud. Yechim grafik tarzda amalga oshiriladi. Diyotning joriy kuchlanish xarakteristikasiga to'g'ridan-to'g'ri yuk qo'llaniladi, u koordinata o'qlarida 2 nuqtada chiziladi:

Rasmda T.A.

Qaysi T.B.ga mos keladi.

Biz bu nuqtalar orqali to'g'ri chiziq chizamiz, bu yuk chizig'i. T ning koordinatalari diodaning ish rejimini aniqlaydi.

Ishlash tartibi quyidagi parametrlar bilan tavsiflanadi: - diod tomonidan tarqaladigan maksimal ruxsat etilgan quvvat; harorat parametrlari.

Keling, yarimo'tkazgichli diodlar guruhini ko'rib chiqaylik, ularning o'ziga xosligi chiziqli bo'lmagan xususiyatlardan foydalanish bilan bog'liq. p-n- o'tish.

Rektifikatorli diodlar past chastotali o'zgaruvchan kuchlanishni () to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishga aylantirish uchun mo'ljallangan. Ular diodlarga bo'linadi

  • kichik,
  • o'rtacha
  • yuqori quvvat.

Asosiy parametrlar Rektifikator diodlari quyidagilardan iborat:

  • Teskari kuchlanishning ma'lum bir qiymatida teskari oqim;
  • Oldinga yo'nalishda maksimal oqim;
  • Diyot orqali to'g'ridan-to'g'ri oqimning ma'lum bir qiymatida diod bo'ylab kuchlanish pasayishi;
  • Muayyan kattalikdagi teskari kuchlanish qo'llanilganda diodaning to'siq sig'imi;
  • Rektifikatsiya qilingan oqimni sezilarli darajada kamaytirmasdan, diodaning ishlashi mumkin bo'lgan chastota diapazoni;
  • Ishlash harorati oralig'i.

Ishlash rejimida oqim diod orqali o'tadi va uning elektr birikmasida quvvat chiqariladi, buning natijasida ulanish harorati ko'tariladi. Barqaror holatda, birlashmaga beriladigan va undan chiqarilgan quvvat teng bo'lishi va diod tomonidan tarqaladigan maksimal ruxsat etilgan quvvatdan oshmasligi kerak, ya'ni. . Aks holda, diodaning termal buzilishi sodir bo'ladi.



Yana nimani o'qish kerak