Полная вольт-амперная характеристика диода

Факторы, влияющие на ВАХ диода.

Полная вольт-амперная характеристика полупроводникового диода приведена на рис. 1.11. От характеристики идеального диода она отличается наличием некото­рого падения напряжения на приборе при пропускании прямого тока и обратного тока в случае приложения обратного напряжения.

Рис. 1.11. Идеализи­рованная вольт-ам­перная характеристи­ка диода

вольт-амперной характеристикa диода со­ответствует ее запись в аналитической фор­ме:

I_а=I_S (e ^U/φ_T-1) где I_S = sJ_др — ток насыщения (тепловой ток), создаваемый неос­новными носителями заряда; φ_T-тепловой потенциал

На прямую ветвь вольт-амперной характеристики диода оказы­вает влияние объемное сопротивление слоев р-n- структуры (особенно при больших токах), уве­личивающее падение напряжения Ua на дио­де.

На обратную ветвь вольт-амперной харак­теристики диода оказывают влияние ток утечки через поверхность р-n-перехода и генерация носителей заряда, которая является причиной возможного про­боя р-я-перехода. Оба фактора приводят к тому, что обратная ветвь вольт-амперной характеристики диода принимает вид, пока­занный на рис. 1.12.

Рис. 1.12 Обратная ветвь вольт-амперной характеристики ре­альных диодов

В зависимости от причин, вызывающих появление дополнитель­ных носителей заряда в р-n-переходе, различают электричес­кий пробой и тепловой пробой. Электрический про­бой, в свою очередь, может быть лавинным или туннельным.

Лавинным пробой обусловлен лавинным размножением носителей в р-n-переходе в результате ударной ионизации атомов быстрыми носителями заряда.

В основе туннельного пробоя лежит непосредствен­ный отрыв валентных электронов от атомов кристаллической решет­ки под действием сильного электрического поля.

Тепловой пробой возникает за счет интенсивной термоге­нерации носителей в р-n-переходе при недопустимом повышении тем­пературы.

13. Выпрями́тельные дио́ды — диоды, предназначенные для преобразования переменного тока в постоянный. На сменуэлектровакуумным диодам и игнитронам пришли диоды из полупроводниковых материалов и диодные мосты (четыре диода в одном корпусе). Обычно к быстродействию, ёмкости p-n перехода и стабильности параметров выпрямительных диодов не предъявляют специальных требований.

Основные параметры выпрямительных диодов:

-среднее прямое напряжение Uпр.ср. при указанном токе Iпр.ср.;

-средний обратный ток Iобр.ср. при заданных значениях обратного напряжения Uобр и температуры;

-допустимое амплитудное значение обратного напряжения Uобр.макс.;

-средний прямой ток Iпр.ср.;

-частота без снижения режимов.

Мощные (силовые) диоды. К данному типу относятся диоды на токи от 10 А и выше. Отечественная промышленность выпускает силовые диоды на токи 10, 16, 25, 40 и т. д. до 1000 А и обратные напряжения до 3500 В. Силовые диоды имеют градацию по частоте и охватывают частотный диапазон применения до десятков килогерц. Мощные диоды изготовляют преимущественно из кремния.

Мощные диоды характеризуются также токовыми параметрами режима перегрузки и аварийного режима (ток рабочей перегрузки, ток аварийной перегрузки, ударный ток).

Дата добавления: 2015-05-06