Выпрямительные диоды. Выпрямительным полупроводниковым диодом (рис. 3.4) называется полупроводниковый диод, предназначенный для преобразования переменного тока в постоянный. Это плоскостные диоды с относительно большой площадью p-n-перехода.
Выпрямительные диоды дополнительно характеризуются электрическими величинами, определяющими их работу в выпрямителях:
· средним за период значением обратного напряжения (Uобр.ср);
· средним за период значением обратного тока (Iобр.ср);
· максимальным значением выпрямленного тока (Iвп.ср.max);
· среднем за период значением прямого напряжения (Uпр.ср) при заданном среднем значении прямого тока.
Рабочая частота выпрямительных диодов: малой и средней мощности от 5 до 50 Гц, большой мощности от 50 до 500 Гц.
Вольт-амперная характеристика выпрямительного диода (рис. 3.5) описывается уравнением:
,
где I0– тепловой обратный ток; φт – температурный потенциал, при комнатной температуре 25 °С.
Импульсные диоды. Импульсный полупроводниковый диод – это диод имеющий малую длительность переходных процессов и предназначен для работы в импульсном режиме.
Основное применение импульсных диодов – работа в качестве коммутирующих элементов в цифровых схемах, кроме того, для детектирования высокочастотных сигналов и в высокочастотной преобразовательной технике.
При переключении диода с прямого напряжения на обратное, в начальный момент через диод течёт неуправляемый обратный ток (рис. 3.6). Этот обратный ток ограничен только объемным сопротивлением базы диода и сопротивлением нагрузки (RH). С течением времени, накопленные в базе неосновные носители зарядов рекомбинируют или уходят из базы через р-n-переход, после чего обратный ток уменьшается до обычного значения.
Переходный процесс, в течение которого обратное сопротивление диода восстанавливается до постоянного значения после быстрого переключения с прямого напряжения на обратное, называется восстановлением обратного сопротивления диода. Одним из основных параметров импульсного диода является время восстановления обратного сопротивления (tв). По его значению импульсные диоды делятся на 6 групп:
|
1) tв > 500 мс; |
2) 150 < tв < 500 мс; |
|
3) 30 < tв < 150 мс; |
4) 5 < tв < 30 мс; |
|
5) 1 < tв < 5 мс; |
6) tв < 1 мс. |
Стабилитроны. Полупроводниковый стабилитрон (рис.3.7) – это полупроводниковый диод, напряжение на котором в области электрического пробоя при обратном смещении слабо зависит от тока в заданном его диапазоне и который предназначен для стабилизации напряжения.
В стабилитронах, используется лавинный или туннельный пробой, следовательно, используемый материал чаще всего кремний. Участок 1 вольт-амперной характеристики стабилитрона (рис. 3.8) соответствует неустойчивому лавинному или туннельному пробою.
Основные параметры стабилитрона:
1) напряжение стабилизации;
2) температурный коэффициент напряжения стабилизации;
3) минимальный ток;
4) максимальный ток;
5) дифференциальное сопротивление;
6) статическое сопротивление.
Напряжение стабилизации – это значение напряжения на стабилитроне при прохождении заданного тока стабилизации: от 3 до 400 В.
Темпе
