3.2.      Выпрямительные диоды

Выпрямительные диоды предназначены для преобразования переменного тока в постоянный. Частотный диапазон их работы невелик. Так, при преобразовании промышленного переменного тока рабочая частота составляет 50 Гц, в некоторых специальных схемах преобразователей – десятки килогерц (до 100 кГц).

Кремниевые выпрямительные диоды имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с германие­выми. Благодаря большей ширине запрещенной зоны допустимая рабочая температура, а значит, и предельно допустимый прямой ток у кремниевых диодов больше. Работоспособность кремниевых диодов обеспечивается в диапазоне температур от –60 до +(120 – 150) °С, германиевых – от –60 до +(70 – 85) °С.

Прямое падение напряжения на кремниевых диодах обычно больше, чем на германиевых, что обусловлено большей контакт­ной разностью потенциалов, значительно меньшим током насы­щения и большим сопротивлением базы из-за меньшей подвиж­ности носителей заряда в кремнии по сравнению с германием. Поэтому при одинаковом прямом токе мощность, рассеиваемая в германиевом диоде, меньше, чем в кремниевом. Кремниевые диоды выдерживают большие обратные напряжения и имеют при этом меньшие обратные токи благодаря большей ширине запре­щенной зоны.

Сравним семейство ВАХ кремниевого и германиевого диодов (рис. 3.1) при различных температурах. Особенностью кремниевых диодов является увеличение напряже­ния лавинного пробоя с ростом температуры, в то время как у германиевых диодов тепловой пробой может развиваться раньше лавинного, и напряжение пробоя с ростом температуры умень­шается.

Для характеристики выпрямительных диодов используют сле­дующие параметры:

· постоянное прямое напряжение () при за­данном прямом токе ();

· максимально допустимое обратное напряжение () – напряжение, которое может быть приложе­но к диоду длительное время без опасности нарушения его нор­мальной работы (обычно, , где  – напряжение пробоя);

· постоянный обратный ток () – обратный ток утечки диода при приложении к нему напряжения ;

· максимально допустимый выпрямленный ток ();

· максимально допустимая мощность рассеивания .

По максималь­но допустимому выпрямленному току диоды можно разбить на три группы:

1) малой мощности < 0,3 А;

2) средней мощности 0,3 А << 10 А;

3) мощные > 10 А.