Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Pro řízení směru elektrického proudu je nutné použít různé rádiové a elektrické komponenty. Moderní elektronika používá pro tento účel polovodičovou diodu, její aplikace poskytuje rovnoměrný proud.

Zařízení

Polovodičová elektrická dioda nebo diodový ventil je zařízení, které je vyrobeno z polovodičových materiálů (obvykle křemíku) a pracuje pouze s jednosměrným proudem nabitých částic. Hlavní složkou je krystalická část s pn spojkou, která je spojena se dvěma elektrickými kontakty. Vakuové diodové trubice mají dvě elektrody: desku (anodu) a vyhřívanou katodu.

Foto - polovodičová dioda

Germanium a selen se používají k tvorbě polovodičových diod, podobně jako před více než 100 lety. Jejich struktura umožňuje použití částí ke zlepšení elektronických obvodů, převodu střídavého a stejnosměrného proudu na jednosměrné pulsování a ke zlepšení různých zařízení. V diagramu to vypadá takto:

Označení fotodioda

Existují různé typy polovodičových diod, jejich členění závisí na materiálu, principu činnosti a oblasti použití: Zenerovy diody, pulzní, tavené, bodové, varikové, laserové a další typy. Velmi často se používají analogové můstky - jedná se o rovinné a polykrystalické usměrňovače. Jejich sdělení je také vytvořeno pomocí dvou kontaktů.

Hlavní výhody polovodičové diody:

  1. Úplná zaměnitelnost;
  2. Vynikající šířka pásma;
  3. Dostupnost Mohou být zakoupeny v jakémkoliv obchodě s elektrickým zbožím nebo ze starých systémů zdarma. Cena začíná od 50 rublů. V našich prodejnách jsou prezentovány jak domácí značky (KD102, KD103 atd.), Tak zahraniční.

Značení

Značení polovodičové diody je zkratka hlavních parametrů zařízení. Například, КД196 - křemíková dioda s průrazným napětím do 0, 3 V, napětí 9.6, model třetího vývoje.

Na základě tohoto:

  1. První písmeno označuje materiál, ze kterého je zařízení vyrobeno;
  2. Název zařízení;
  3. Číslo, které definuje cíl;
  4. Přístrojové napětí;
  5. Číslo, které definuje jiné parametry (závisí na typu součásti).

Video: aplikace diod

Princip činnosti

Polovodičové nebo usměrňovací diody mají poměrně jednoduchý princip činnosti. Jak již bylo řečeno, dioda je vyrobena ze křemíku tak, že jeden z jejích konců je typu p a druhý konec je typu n. To znamená, že oba kontakty mají odlišné vlastnosti. Na jednom je přebytek elektronů, zatímco druhý má přebytek otvorů. Přirozeně, v zařízení je místo, kde všechny elektrony vyplňují určité mezery. To znamená, že chybí externí poplatky. Vzhledem k tomu, že tato oblast je vyčerpána v nosičích nábojů a je známá jako sjednocující oblast.

Foto - princip práce

Navzdory skutečnosti, že sjednocující oblast je velmi malá (často její velikost je několik tisícin milimetru), proud v ní nemůže proudit normálně. Je-li napětí aplikováno tak, že oblast typu p se stává kladnou a typ n, resp. Záporně, otvory jdou na záporný pól a pomáhají elektronům procházet kombinační oblastí. Stejným způsobem se elektrony přesouvají do pozitivního kontaktu a obcházejí jednotící, jak to bylo. Navzdory skutečnosti, že se všechny částice pohybují s různým nábojem v různých směrech, v důsledku toho tvoří jednosměrný proud, který napomáhá k nápravě signálu a zabraňuje napěťovým rázům na kontaktech diody.

Pokud je na polovodičovou diodu aplikováno napětí v opačném směru, neprochází jím žádný proud. Důvodem je, že otvory jsou přitahovány negativním potenciálem, který je v oblasti typu p. Podobně jsou elektrony přitahovány k pozitivnímu potenciálu, který je aplikován na oblast n-typu. To způsobuje zvětšení velikosti oblasti kombinování, což znemožňuje tok směrových částic.

Foto - charakteristika polovodičů

IV charakteristiky

Voltampérová charakteristika polovodičové diody závisí na materiálu, ze kterého je vyrobena, a na některých parametrech. Ideální polovodičový usměrňovač nebo dioda má například následující parametry:

  1. Přímý odpor - 0 ohm;
  2. Tepelný potenciál - VG = + -0, 1 V;
  3. V přímém úseku RD> rD, tj. Přímý odpor je větší než rozdílný odpor.

Pokud se všechny parametry shodují, získá se tento graf:

Foto - WAH ideální diody

Tato dioda využívá digitální elektrotechniku, laserový průmysl, používá se také při vývoji zdravotnických přístrojů. Je nutné s vysokými požadavky na logické funkce. Příklady - laserová dioda, fotodioda.

V praxi se tyto parametry velmi liší od skutečných. Mnoho zařízení prostě není schopno pracovat s tak vysokou přesností, nebo takové požadavky nejsou potřeba. Ekvivalentní obvod charakteristický pro skutečný polovodič ukazuje, že má vážné nevýhody:

Foto - WAH v reálné polovodičové diodě

Tento CVC polovodičové diody indikuje, že během přímého spojení musí kontakty dosáhnout maximálního napětí. Poté se polovodič otevře, aby prošel částice nabité elektrony. Tyto vlastnosti také ukazují, že proud bude proudit normálně a bez přerušení. Až do dosažení souladu se všemi parametry dioda nevede proud. V tomto případě se pro silikonový usměrňovač napětí mění v rozmezí 0, 7 a pro germanium - 0, 3 voltu.

Provoz zařízení je velmi závislý na úrovni maximálního dopředného proudu, který může procházet diodou. V diagramu je definován ID_MAX. Zařízení je uspořádáno tak, že při spínání na přímé dráze vydrží pouze elektrický proud s omezenou pevností. V opačném případě se usměrňovač přehřeje a vyhoří, stejně jako nejběžnější LED dioda. Řízení teploty pomocí různých typů zařízení. Přirozeně, některé z nich ovlivňují vodivost, ale rozšiřují účinnost diody.

Další nevýhodou je, že při průchodu AC není dioda ideálním izolačním zařízením. Funguje pouze v jednom směru, ale vždy zohledněte svodový proud. Jeho vzorec závisí na ostatních parametrech použité diody. Nejčastěji je schéma označeno jako I OP . Studie nezávislých odborníků zjistila, že germanium prochází až 200 µA a křemík až 30 µA. Mnoho importovaných modelů je však omezeno na únik 0, 5 µA.

Foto - domácí diody

Všechny typy diod, které jsou přístupné pro případ výpadku napětí. Toto je vlastnost sítě, která je charakterizována omezeným napětím. Jakýkoliv stabilizátor musí vydržet (zenerova dioda, tranzistor, tyristor, diodový můstek a kondenzátor). Když je rozdíl vnějšího potenciálu kontaktů polovodičové diody usměrňovače podstatně vyšší než omezené napětí, dioda se stává vodičem, což snižuje odpor na minimum během jedné sekundy. Jmenování přístroje mu neumožňuje provádět takové ostré skoky, jinak to naruší IVC.

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie: