Выпрямительные диоды. Основные характеристики диода

Основные характеристики диода.

Полупроводниковые диоды.

Полупроводниковые диоды – полупроводник с одним p-n переходом. В эл. схемах обозначается:

Вывод из Р области называется анодом. Из N области катодом. При прямом смещении (включении), когда на анод подается «+» потенциал относительно катода, переход находится в прямом смещении. Диод проводит Iпр. При обратном смещении перехода переход закрыт, диод не проводит. Через диод протекает I0 (тепловой). ВАХ диода:

C увеличением t, увеличивается инжекция носителей в каждой из областей, вследствие чего ток при одном и том же Iпр и Iобр.

Температура перехода для Ge не должна превышать 70-90 °С, Si 120-150 °С.

1. Iпр.

2. Uобрmах. При повышении Uобр допустимого значения наступает сначала эл.пробой перехода, в дальнейшем вызывающий тепл. пробой далее с питания перехода и выход из строя.

3. Частота переключения - f доп.

Выпрямительные диоды промышленностью выпускаются на прямой ток Iпр до 100 А, обратное максимально допустимое напряжение Uобрmax до 1000 В, частотой переключения 400 Гц. Т.к. через выпрямительные диоды протекают значительные прямые токи, для исключения перегрева перехода технологически изготовляют переходы таким образом, чтобы падение напряжения на открытом диоде не превышало 1В. Кроме этого для диода конструктивно создается теплоотвод от перехода в виде радиаторов, которые охлаждаются воздухом или жидкостью. Маркировка диода записывается в виде: КД набор цифр буква, АД/ГД/ 1Д набор цифр. Например: КД213Б, 2Д20. Диоды для ширпотреба обозначаются К(построен на основании кремния), Г(на германии). Для спецприемки: 2-кремниевые, 1-греманивые. Цифры –силовой диод, буквы – их модификация. В паспортных данных указывается величина допустимого тока и обратного напряжения. Например, КД213Б рассчитан на 200 В и 10 А.

4. Выпрямительные устройства. Однофазные однополупериодные выпрямители

Схема:

Схема включает в себя трансформатор Тр, на первичную обмотку которого подается U1, со вторичной обмотки снимается U2. Точками обозначены выводы обмоток, на которой формируется напряжение одной и той же полярности. В схему входит диод D и активное сопротивление нагрузки Rн. В рабочем режиме через нагрузку протекает iн, на нагрузке создается постоянное напряжение U0. Эпюры, поясняющие принцип действия:

На графиках показаны формы токов и напряжения на нагрузке, постоянная составляющая тока нагрузки

При разработке выпрямительного устройства задаются значения U0 и I0. Требуется определить действующее значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора U2 и действующее значение тока I2. Эти данные нужны для расчета трансформатора. Для выбора типа диода проводится расчёт Uобр и Iпр. По полученным данным из справочника выбирается тип диода. Расчеты проводятся по формулам, связывающим между собой постоянное напряжение и ток нагрузки с действительными значениями напряжения и тока вторичной обмотки, а также допустимые Uобрmax Iпр.

Дата добавления: 2015-06-04