Меню

Какие диоды применяют для выпрямления переменного тока плоскостные или точечные

Применение диодов для выпрямления переменного тока

Отечественная электрическая сеть представляет собой переменный ток напряжением 220 В с частотой 50 Гц. Бытовая аппаратура подключается в сеть переменного тока, а отдельные узлы и блоки этой аппаратуры работают на постоянном токе. Для работы бытовой аппаратуры необходимые затраты электрической энергии обеспечиваются вторичными источниками питания, использующими энергию первичных источников питания.

Вторичные источники питания разделяются на источники постоянного и переменного напряжения, которые в свою очередь делятся на стабилизированные и нестабилизированные.

Нестабилизированные источники применяются для питания аппаратуры, энергопотребление которой не изменяется в процессе работы. Они разделяются на однополупериодные, т. е. использующие полупериод переменного тока, и двухполупериодные, использующие два полупериода. Деление обусловлено способом включения выпрямительных диодов.

На рис. 5.7 показана принципиальная схема источника питания с однополупериодным выпрямлением.

Рис.5.7. Принципиальная схема однополупериодного выпрямителя: TV – трансформатор переменного тока; RC – интегрирующая цепочка

При отсутствии после диода сопротивления и конденсаторов (интегрирующей цепочки) наблюдались бы только отдельные полупериоды тока. Сглаживание и фильтрация пульсации происходят в данной схеме интегрирующей цепочкой RC. Уровень пульсации обычно выражают величиной пульсации DU. Однополупериодные источники используются в тех видах аппаратуры, где понижены требования к величине пульсации выходного напряжения. При повышенных требованиях к величине пульсации DU применяют двухполупериодные выпрямители (рис. 5.8).

В этом выпрямителе применена схема из четырех диодов. Принцип работы этой схемы следующий. Если в точке А в момент времени t1 имеется положительный полупериод переменного тока, то диод VД2 открыт и пропускает этот ток, а диод VД1 закрыт. Если в следующий момент времени t2 в точке А имеется отрицательный полупериод переменного тока, то диод VД2 закрывается, а диод VД1 пропускает ток. Поэтому получаем непрерывную цепочку полупериодов тока. Конденсатор С сглаживает уровень пульсации до величины DU. Следует отметить, что двухполупериодные выпрямители имеют меньшие энергопотери по сравнению с однополупериодным.

Рис. 5.8. Принципиальная схема двухполупериодного выпрямителя

Стабилитроны

Полупроводниковым стабилитроном, или опорным диодом, называют плоскостный полупроводниковый диод, вольт-амперная характеристика которого отражает слабую зависимость напряжения от тока в области электрического пробоя (рис. 5.9).

Рабочий участок вольт-амперной характеристики стабилитрона обусловливается электрическим пробоем p-n-перехода при включении диода в обратном направлении. Подобной вольт-амперной характеристикой обладают сплавные диоды с базой, изготовленной из низкоомного полупроводникового материала. При этом напряженность электрического поля в p-n-переходе стабилитрона значительно выше, чем у обычных диодов. При относительно небольших обратных напряжениях в p-n-переходе возникает сильное электрическое поле, вызывающее его электрический пробой. Напряжение, при котором происходит лавинный пробой, зависит от удельного сопротивления полупроводникового материала. С ростом удельного сопротивления напряжение лавинного пробоя увеличивается.

Рис. 5.9. Вольт-амперная характеристика стабилитрона КС104А

Так как кремниевые диоды имеют меньшее значение обратного тока, обладают большей устойчивостью к тепловому пробою, чем германиевые диоды, поэтому в качестве стабилитронов применяют только кремниевые диоды.

Основными электрическими параметрами стабилитрона являются (в скобках даны их типовые значения):

1. Напряжение стабилизации Uст – падение напряжения на стабилитроне при протекании заданного тока стабилизации (несколько вольт – сотни вольт);

2. Ток стабилизации Iст – номинальное значение тока, протекающего через стабилитрон, определяющее напряжение стабилизации (несколько мА – несколько А);

3. Дифференциальное или динамическое сопротивление rст, которое определяется при заданном значении тока стабилизации на участке пробоя как

.

Дифференциальное сопротивление определяет наклон обратной ветви вольт-амперной характеристики стабилитрона. Величина rст колеблется в пределах от 1 до 1000 Ом.

4. Температурный коэффициент напряжения стабилизации ТКНст – относительное изменение напряжения стабилизации DUст / Uст к изменению температуры окружающей среды на , т.е. при изменении температуры окружающей среды на один градус при постоянном значении тока стабилизации (± сотые – тысячные доли процента на градус)

[%/град].

ТКН для сплавных переходов равен 0,37 %/град, а для диффузионных – 0,3 %/град.

Кроме того, в технических условиях на стабилитроны указываются следующие предельно-допустимые режимы эксплуатации.

1. Максимально-допустимый ток стабилизации в диапазоне температур Iст. макс (десятки мА ÷ единицы А), определяемый максимально-допустимой мощностью.

2. Минимальный ток стабилизации в диапазоне температур Iст. мин (от 1 ÷ 3 мА);

3. Максимально-допустимая мощность в диапазоне окружающей температуры Рмакс (от нескольких милливатт до нескольких ватт);

На рис. 5.10 представлена простейшая схема стабилизации напряжения постоянного тока на стабилитроне. По этой схеме осуществляется стабилизация напряжения как при изменении входного напряжения, так и при изменении величины сопротивления нагрузки.

Рис. 5.10. Схема включения полупроводникового стабилитрона в схему стабилизации напряжения на нагрузке

При возрастании входного напряжения увеличивается ток стабилитрона, а, следовательно, и обратный ток Iо и падение напряжения на ограничительном сопротивлении Rогр. Приращение напряжений DUвх и DIоRогр взаимно компенсируются, поэтому напряжение стабилизации остается прежним.

Величина ограничительного сопротивления может быть определена по формуле

,

где Iн – ток, протекающий через сопротивление нагрузки.

Прямая ветвь вольт-амперной характеристики кремниевых диодов, в том числе стабилитронов, имеет крутой подъем, поэтому для стабилизации малых напряжений (порядка 0,8 ÷1,5 В) можно использовать кремниевые диоды, включенные в прямом направлении.

Отечественная промышленность выпускает кремниевые стабилитроны на напряжение стабилизации от 5 до 300 В при токе стабилизации от 0,1 мА до 2 А и при рассеиваемой мощности от 0,15 до 50 Вт.

Варикапы

Ранее указывалось, что ширина p-n-перехода и его емкость зависят от приложенного к нему напряжения.

Варикап – это полупроводниковый диод, который используется в качестве электрически управляемой емкости.

В варикапах используется свойство барьерной емкости обратно-смещенного p-n-перехода изменять свою величину в зависимости от приложенного к нему напряжения.

Барьерная емкость p-n-перехода равна емкости плоского конденсатора

,

где – площадь p-n-перехода; – ширина p-n-перехода.

Читайте также:  Юлия началова утренняя звезда док ток

С увеличением обратного напряжения Uобр на p-n-переходе его барьерная емкость Сб уменьшается. Характер изменения Сб в зависимости от приложенного к p-n-переходу напряжения Uобр показан на рис. 5.11. Емкость варикапа меняется в широких пределах и его значение при обратном приложенном напряжении U определяют из выражения

,

где Св(0) – емкость при U = 0; Uк – значение контактной разности потенциалов, равное

;

m = 2 для резких переходов и m = 3 для плавных переходов.

Рис. 5.11. Зависимость емкости варикапа от напряжения смещения

Варикапы изготовляют на основе германия, кремния, арсенида галлия.

Основные параметры варикапа: номинальная (начальная) емкость Сном; добротность Qв, коэффициент перекрытия по емкости Кс и температурный коэффициент емкости (ТКЕ) aСв.

Номинальная емкость варикапа Сном – барьерная емкость p-n-перехода при заданном напряжении смещения и составляет от долей пФ до сотен пФ.

Коэффициент перекрытия по емкости Кс – отношение емкости варикапа при двух заданных значениях обратных напряжений:

.

Смакс ограничивается емкостью при U = 0, т.е. С(0). Смин ограничивается обратным допустимым напряжением. Кс позволяет определить величину изменения емкости в диапазоне рабочих напряжений от Uмин до Uмакс (Uмакс по абсолютной величине может достигать 200 В). Характерные значения Кс составляют 2 – 20, причем если плавные и резкие p-n-переходы имеют обычно Кс £ 4, то в случае сверхрезких p-n-переходов Кс имеют большие значения.

Добротность Qв – отношение реактивного сопротивления варикапа на заданной частоте переменного сигнала Хс к сопротивлению потерь при заданном значении емкости или обратного напряжения. Qв измеряют обычно при тех же обратных напряжениях, что и емкость варикапа. Как правило, варикапы работают в диапазоне высоких и сверхвысоких частот

(f > 1 МГц), для которых

,

где r – последовательное (по отношению к С) сопротивление диода, включающее сопротивление потерь в объеме кристалла полупроводника, сопротивление контакта и элементов конструкции. В настоящее время достигнуты значения Qв > 500 на

f = 50 МГц при С = 70 пФ.

Температурный коэффициент емкости acв – отношение относительного изменения емкости к вызывающему его абсолютному изменению температуры окружающей среды, т.е. другими словами относительное изменение емкости при изменении температуры окружающей среды на 1 градус:

.

Для кремниевых варикапов с резким p-n-переходом ТКЕ имеет значение порядка 5·10 –4 град –1 при |U| = 4 В. С усилением зависимости емкости варикапа от напряжения, а также при понижении Uмин ТКЕ возрастает и при U = 1 В может достигать 5·10 –3 град –1 .

В радиоэлектронных устройствах свойство нелинейного изменения емкости варикапа используют для получения параметрического усиления, умножения частоты и т.д., а возможность электрического управления емкостью – для дистанционной и безынерционной перестройки резонансной частоты колебательного контура.

Контрольные вопросы

1. Какой полупроводниковый прибор называют диодом?

2. Расскажите о методе получения точечного диода.

3. Какова схема получения сплавного перехода?

4. Какие Вы знаете диффузионные методы получения p-n-перехода?

5. Начертите вольт-амперную характеристику диода и покажите на ней основные параметры диода.

6. Чем отличается ВАХ германиевого диода от кремниевого?

7. Начертите принципиальную схему однополупериодного выпрямителя на диоде.

8. Начертите принципиальную схему двухполупериодного выпрямителя на диодах.

9. Какой диод называют стабилитроном?

10. Начертите ВАХ стабилитрона и назовите его основные электрические параметры.

11. Какое свойство диода используется в варикапе?

12. Начертите зависимость емкости варикапа от напряжения смещения.

13. Назовите основные электрические параметры варикапа.

Источник

Принцип работы, характеристика и разновидности выпрямительных диодов

Выпрямительный диод это прибор проводящий ток только в одну сторону. В основе его конструкции один p-n переход и два вывода. Такой диод изменяет ток переменный на постоянный. Помимо этого, их повсеместно практикуют в электросхемах умножения напряжения, цепях, где отсутствуют жесткие требования к параметрам сигнала по времени и частоте.

Принцип работы

Принцип работы этого устройства основывается на особенностях p-n перехода. Возле переходов двух полупроводников расположен слой, в котором отсутствуют носители заряда. Это запирающий слой. Его сопротивление велико.

При воздействии на слой определенного внешнего переменного напряжения, толщина его становится меньше, а впоследствии и вообще исчезнет. Возрастающий при этом ток называют прямым. Он проходит от анода к катоду. Если внешнее переменное напряжение будет иметь другую полярность, то запирающий слой будет больше, сопротивление возрастет.

Разновидности устройств, их обозначение

По конструкции различают приборы двух видов: точечные и плоскостные. В промышленности наиболее распространены кремниевые (обозначение — Si) и германиевые (обозначение — Ge). У первых рабочая температура выше. Преимущество вторых — малое падение напряжения при прямом токе.

Принцип обозначений диодов – это буквенно-цифровой код:

  • Первый элемент – обозначение материала из которого он выполнен,
  • Второй определяет подкласс,
  • Третий обозначает рабочие возможности,
  • Четвертый является порядковым номером разработки,
  • Пятый – обозначение разбраковки по параметрам.

Вольт-амперная характеристика

Вольт-амперную характеристику (ВАХ) выпрямительного диода можно представить графически. Из графика видно, что ВАХ устройства нелинейная.

В начальном квадранте Вольт-амперной характеристики ее прямая ветвь отражает наибольшую проводимость устройства, когда к нему приложена прямая разность потенциалов. Обратная ветвь (третий квадрант) ВАХ отражает ситуацию низкой проводимости. Это происходит при обратной разности потенциалов.

Реальные Вольт-амперные характеристики подвластны температуре. С повышением температуры прямая разность потенциалов уменьшается.

Вольт-амперная характеристика

Из графика Вольт-амперной характеристики следует, что при низкой проводимости ток через устройство не проходит. Однако при определенной величине обратного напряжения происходит лавинный пробой.

Изменение ВАХ в зависимости от температуры

ВАХ кремниевых устройств отличается от германиевых. ВАХ приведены в зависимости от различных температур окружающей среды. Обратный ток кремниевых приборов намного меньше аналогичного параметра германиевых. Из графиков ВАХ следует, что она возрастает с увеличением температуры.

Важнейшим свойством является резкая асимметрия ВАХ. При прямом смещении – высокая проводимость, при обратном – низкая. Именно это свойство используется в выпрямительных приборах.

Читайте также:  Таблица по видам электрического тока

Коэффициент выпрямления

Анализируя приборные характеристики, следует отметить: учитываются такие величины, как коэффициент выпрямления, сопротивление, емкость устройства. Это дифференциальные параметры.

Он отражает качество выпрямителя.

Коэффициент выпрямления

Его можно рассчитать: он будет равен отношению прямого тока прибора к обратному. Такой расчет приемлем для идеального устройства. Значение коэффициента выпрямления может достигать нескольких сотен тысяч. Чем он больше, тем лучше выпрямитель делает свою работу.

Основные параметры устройств

Какие же параметры характеризуют приборы? Основные параметры выпрямительных диодов:

  • Наибольшее значение среднего прямого тока,
  • Наибольшее допустимое значение обратного напряжения,
  • Максимально допустимая частота разности потенциалов при заданном прямом токе.

Исходя из максимального значения прямого тока, выпрямительные диоды разделяют на:

  • Приборы малой мощности. У них значение прямого тока до 300 мА,
  • Выпрямительные диоды средней мощности. Диапазон изменения прямого тока от 300 мА до 10 А,
  • Силовые (большой мощности). Значение более 10 А.

Существуют силовые устройства, зависящие от формы, материала, типа монтажа. Наиболее распространенные из них:

  • Силовые приборы средней мощности. Их технические параметры позволяют работать с напряжением до 1,3 килоВольт,
  • Силовые, большой мощности, могущие пропускать ток до 400 А. Это высоковольтные устройства. Существуют разные корпуса исполнения силовых диодов. Наиболее распространены штыревой и таблеточный вид.

Выпрямительные схемы

Схемы включения силовых устройств бывают различными. Для выпрямления сетевого напряжения они делятся на однофазные и многофазные, однополупериодные и двухполупериодные. Большинство из них однофазные. Ниже представлена конструкция такого однополупериодного выпрямителя и двух графиков напряжения на временной диаграмме.

Конструкция однополупериодного выпрямителя и двух графиков напряжения на временной диаграмме

Переменное напряжение U1 подается на вход (рис. а). Справа на графике оно представлено синусоидой. Состояние диода открытое. Через нагрузку Rн протекает ток. При отрицательном полупериоде диод закрыт. Поэтому к нагрузке подводится только положительная разность потенциалов. На рис. в отражена его временная зависимость. Эта разность потенциалов действует в течение одного полупериода. Отсюда происходит название схемы.

Самая простая двухполупериодная схема состоит из двух однополупериодных. Для такой конструкции выпрямления достаточно двух диодов и одного резистора.

Самая простая двухполупериодная схема из двух однополупериодных

Диоды пропускают только положительную волну переменного тока. Недостатком конструкции является то, что в полупериод переменная разность потенциалов снимается лишь с половины вторичной обмотки трансформатора.

Если в конструкции вместо двух диодов применить четыре коэффициент полезного действия повысится.

Выпрямители широко используются в различных сферах промышленности. Трехфазный прибор задействован в автомобильных генераторах. А применение изобретенного генератора переменного тока способствовало уменьшению размеров этого устройства. Помимо этого, увеличилась его надежность.

В высоковольтных устройствах широко применяют высоковольтные столбы, которые скомпонованы из диодов. Соединены они последовательно.

Импульсные приборы

Импульсным называют прибор, у которого время перехода из одного состояния в другое мало. Они применяются для работы в импульсных схемах. От своих выпрямительных аналогов такие приборы отличаются малыми емкостями p-n переходов.

Для приборов подобного класса, кроме параметров, указанных выше, следует отнести следующие:

  • Максимальные импульсные прямые (обратные) напряжения, токи,
  • Период установки прямого напряжения,
  • Период восстановления обратного сопротивления прибора.

В быстродействующих импульсных схемах широко применяют диоды Шотки.

Импортные приборы

Отечественная промышленность производит достаточное количество приборов. Однако сегодня наиболее востребованы импортные. Они считаются более качественными.

Импортные устройства широко используются в схемах телевизоров и радиоприемников. Их также применяют для защиты различных приборов при неправильном подключении (неправильная полярность). Количество видов импортных диодов разнообразно. Полноценной альтернативной замены их на отечественные пока не существует.

Источник



Полупроводниковые диоды

Устройство плоскостных и точечных полупроводниковых диодов и их применение

Полупроводниковым диодом называют полупроводниковый прибор с одним pn переходом и двумя электрическими выводами.

Классификация и условное графическое обозначение полупроводниковых диодов приведены в табл. 1.

Таблица 1 – Классификация и условное графическое обозначение полупроводниковых диодов

Все полупроводниковые диоды делятся на два класса: точечные диоды и плоскостные диоды.

В точечном диоде используется пластинка германия или кремния с электропроводностью n-типа, толщиной 0,1—0,6 мм и площадью 0,5—1,5 мм 2 ; с пластинкой соприкасается заостренная стальная проволочка (рис, 1), образующая pn-переход в месте контакта.

Рис. 1 Конструкция точечного германиевого диода типа Д103:

1 – выводы; 2 – стеклянный корпус; 3 – кристалл полупроводника; 4 – стальная пружина

Вольт-амперные характеристики точечного диода при различных температурах приведены на рис. 2.

Рис. 2 Вольт-амперные характеристики точечного диода

Из-за малой площади контакта прямой ток и междуэлектродная емкость таких диодов сравнительно невелики, что позволяет применять их в области очень высоких частот (СВЧ-диоды). Точечные диоды служат в основном для выпрямления переменного тока (выпрямительные диоды).

В плоскостных диодах pn-переход образуется двумя полупроводниками с различными типами электропроводности, причем площадь перехода у различных типов диодов лежит в пределах от сотых долей квадратного миллиметра (микроплоскостные диоды) до нескольких десятков квадратных сантиметров (силовые диоды).

По способу внесения примесей диоды делят на сплавные и диффузионные.

Электрические характеристики плоскостного диода определяются характеристиками pn-перехода. В зависимости от назначения диода в нем используются те или иные характеристики pn-перехода.

Выпрямительный диод — полупроводниковый прибор, в котором так же, как и в точечном диоде, используются выпрямительные свойства pn-перехода.

Конструкция мощного выпрямительного диода показана на рис. 3.

Рис. 3 Конструкции мощного выпрямительного диода:

1 – гибкий вывод; 2 – жесткая втулка; 3 – гибкий медный провод; 4 – стеклянная втулка;

5 – металлический корпус; 6 – кристалл полупроводника; 7 – основание; 8 – стальная шайба;

9 – контактная шайба; 10 – гайка

Вольт-амперная характеристика мощного выпрямительного диода приведена на рис. 4.

Благодаря большой площади перехода плоскостные диоды рассчитаны на большой прямой ток. Обычно прямое напряжение диода не превышает 1 — 2 В, при этом плотность тока в полупроводнике достигает 1 — 10 А/мм 2 , что вызывает некоторое повышение его температуры.

Рис. 4 Вольт-амперная характеристика мощного выпрямительного диода

Читайте также:  Правила оказания первой помощи при поражении электрическим током пуэ

Полупроводниковый стабилитрон — полупроводниковый диод, напряжение на котором в области электрического пробоя слабо зависит от тока и который используется для стабилизации напряжения.

Полупроводниковый стабилитрон работает на участке электрического пробоя pn-перехода. Для предотвращения теплового пробоя конструкция стабилитрона обеспечивает эффективный отвод тепла от pn-перехода. Чаще всего материалом для стабилитронов служит кремний. Вольт-амперная характеристика полупроводникового стабилитрона приведена на рис. 5.

Рис. 5 Вольт-амперная характеристика полупроводникового стабилитрона

Как видно из рис. 5, в области пробоя напряжение на стабилитроне Uст лишь незначительно изменяется при больших изменениях тока стабилизации Iст. Такую характеристику стабилитрона применяют для получения стабильного напряжения, например в параметрических стабилизаторах напряжения.

Туннельный диод — полупроводниковый диод на основе вырожденного полупроводника, в котором туннельный эффект приводит к появлению на вольт-амперных характеристиках при прямом напряжении участка отрицательной дифференциальной проводимости (рис. 6).

Рис. 6 Вольт-амперные характеристики туннельного (1) и обращенного (2) диодов

Туннельные диоды являются быстродействующими полупроводниковыми приборами и применяются в генераторах высокочастотных колебаний и быстродействующих импульсных переключателей.

Обращенный диод — разновидность туннельного диода, у которого ток пика Iп = 0 (кривая 2 на рис. 6).

Обращенный диод обладает вентильными свойствами при малых напряжениях именно в той области, где обычные выпрямительные диоды этими свойствами не обладают. При этом направлением наибольшей проводимости является направление, соответствующее обратному току.

Обращенные диоды применяют, как и туннельные диоды в импульсных устройствах, а также в качестве преобразователей сигналов (смесителей и детекторов) в радиотехнических устройствах.

Варикап — полупроводниковый диод, в котором используется зависимость емкости pn-перехода от обратного напряжения и который предназначен для применения в качестве элемента с электрически управляемой величиной емкости.

Варикапы применяют в системах дистанционного управления и в параметрических усилителях с малым уровнем собственных шумов.

Фотодиод, фотоэлемент полупроводниковый, светодиод — полупроводниковые диоды, использующие эффект взаимодействия излучения (видимого, инфракрасного или ультрафиолетового) с носителями заряда (электронами и дырками) в запирающем слое pn-перехода.

Источник

Диод:
виды и устройство, параметры и характеристики.

Диод — это полупроводниковый прибор, пропускающий ток в одном направлении.

ventili

Работа диода основана на свойстве p-n перехода полупроводника проводить ток в одном направлении.

При подаче «плюса» на р -область — это включение в прямом направлении и сопротивление перехода мало.
При «минусе» на р -области переход включен в обратном направлении и он закрыт. Сопротивление перехода большое и ток через него очень мал.

Одностороннюю проводимость диодов еще называют вентильным свойством. Если на диод подать переменный ток, то он пропустит только положительный полупериод и на выходе будет ток в виде положительных импульсов.

Точечные диоды

Точечные диоды обычно состоят из стеклянного корпуса, в котором находится тонкое острие (анод), спаянное с германиевым или кремниевым кристаллом с n-проводимостью (катод).

diod1perexod

Ток может проходить только от анода к катоду через p-n переход. Размер перехода примерно равен одной точке, откуда и произошло название диода — точечный.

Эти диоды, имея малую межэлектродную емкость (1-2 пФ) применяются в высокочастотных цепях, где небольшие напряжения (20-60 В) и токи (10-50мА).

Плоскостные диоды

diod2

Плоскостные диоды предназначены для выпрямления больших напряжений и токов. Основной частью диода является пластинка с n -проводимостью. В нее вплавлен индий, создающий область с р -проводимостью. На границе слоев образуется p-n переход. К индию припаян вывод анода, а к кристаллу — корпус диода для отвода тепла через радиатор при работе с большими токами. Корпус и будет являться катодом.

Диоды характеризуются следущими допустимыми параметрами:

— Максимально допустимый ток в прямом направлении. Это наибольший допустимый ток, протекающий через диод. При его превышении наступит пробой диода.

— Максимально допустимое постоянное обратное напряжение. Это наибольшее напряжение в обратном направлении. При его превышении диод выходит из строя.

Проверить диод можно омметром. В прямом направлении сопротивление должно быть в Омах, а в обратном — в килоОмах.

Вольтамперные характеристики диодов показывают зависимость величины тока от величины прямого и обратного напряжения подаваемого на диод.

Графики характеристик расположены на оси координат, где на горизонтальной оси абсцисс показано прямое и обратное постоянное напряжение, подаваемое на диод, а на вертикальной оси ординат — прямой и обратный ток.

На приведенном графике показаны для сравнения вольтамперные характеристики германиевого и кремниевого диодов.

Из графика видно, что германиевый диод начинает работать при меньшем прямом напряжении на выводах, чем кремниевый. Недостаток кремниевых диодов — это большое прямое сопротивление по сравнению с германиевыми. Но зато кремневые диоды допускают большие обратные напряжения (до 1500В) и работают при более высоких температурах (180-200 градусов).

По справочным данным, максимальное обратное напряжение у этих диодов (Д7Ж и Д226Б) одинаковое — 400 В, но на практике оно может быть и больше (см.график). Лучше не рисковать, и не превышать справочные параметры по напряжению и току.

Стабилитрон

Стабилитрон — это полупроводниковый диод, на котором напряжение сохраняется постоянным при протекании через него тока в заданных пределах.

Изготавливаются они из кремния и называются также опорными диодами. Включаются они в обратном направлении и работают в области обратных напряжений на пробойном участке ( 1-2 ). В этом режиме при увеличении напряжения ток резко увеличивается, а напряжение ( Uст ) остается практически постоянным.

Основные параметры стабилитрона:

— Напряжение стабилизации (Uст.) — значение напряжения стабилитрона при протекании тока стабилизации. Выпускаются стабилитроны низковольтные с напряжением от 2 до 12в, и высоковольтные до 300 вольт.

— Минимальный ток стабилизации (Iст. мин) — ток, с которого начинается процесс стабилизации напряжения.

— Максимальный ток стабилизации (Iст. макс) — ток, который нельзя превышать, чтобы не перегреть опорный диод.

Источник