3.2.    Виды диодов

Подпись:  
Рис. 3.4. Условное графическое изображение выпрямительного диода
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.

Подпись:  

Рис. 3.7. Условное графическое обозначение стабилитрона
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