Вентильні властивості: діод під прямою і зворотною напругами. ВАХ діода

При приложении внешнего напряжения к диоду в прямом направлении («+» на анод, а «-» на катод) уменьшается потенциальный барьер, увеличивается диффузия – диод открыт, сопротивление его невелико. Следовательно, подсоединение источника тока в прямом направлении создает большой ток. При этом может выделиться такое количество тепла, которого достаточно для разрушения диода. Для ограничения тока последовательно с диодом необходимо подключить резистор (рис.5). Когда диод начинает проводить ток, на нем появляется падение напряжения, которое называется прямым (U_пр).

Рисунок 5 – Прямое смещение диода

При приложении напряжения в обратном направлении увеличивается потенциальный барьер, прекращается диффузия – диод закрыт. Он не будет проводить ток, т.е. будет смещен в обратном направлении (рис.6).

Рисунок 6 – Обратное смещение диода

Рисунок 7 – ВАХ диода

Вольтамперная характеристика (рис.7) реального диода проходит ниже, чем у идеального p-n перехода: сказывается влияние сопротивления базы. После точки А вольтамперная характеристика будет представлять собой прямую линию, так как при напряжении Uа потенциальный барьер полностью компенсируется внешним полем. Кривая обратного тока ВАХ имеет наклон, так как за счёт возрастания обратного напряжения увеличивается генерация собственных носителей заряда.

3 Включення діодів в схемах випрямлячів.

Диоды в схемах выпрямителей включаются по одно- и двухполупериодной схемам. Если взять один диод, то ток в нагрузке будет протекать за одну половину периода, поэтому такой выпрямитель называется однополупериодным (рис.8). Его недостаток – малый КПД.

Рисунок 8 – Однополупериодная схема выпрямления и графики работы

Значительно чаще применяются двухполупериодные выпрямители.

Рисунок 9 – Схема и графики работы мостовой схемы выпрямителя

В течение положительного полупериода напряжения Ua (+) диоды VD1 и VD4 открыты, а VD2 и VD3 – закрыты. Ток будет протекать по пути: верхняя ветвь (+), диод VD1, нагрузка,диод VD4, нижняя ветвь (-).

В течение отрицательного полупериода напряжения Ua диоды VD1 и VD4 закрываются, а диоды VD2 и VD3 открываются. Ток будет протекать от (+), нижняя ветвь, диод VD3, нагрузка, диод VD2, верхняя ветвь (-).

Поэтому ток через нагрузку будет протекать в одном и том же направлении за оба полупериода. Схема выпрямителя называется двухполупериодной (или мостовой (рис.9).

Контрольные вопросы:

1. По каким признакам производится классификация диодов?

2. В чем заключается основное отличие конструкции плоскостных и точечных диодов?

3. Почему отличаются реальная и идеальная ВАХ диода?

4. Задание, методические указания для выполнения СРС по вопросу:

Дата добавления: 2014-01-13