Помимо выпрямительных диодов промышленностью выпускаются выпрямительные полупроводниковые столбы и выпрямительные полупроводниковые блоки

Выпрямительный полупроводниковый столб − это совокупность выпрямительных диодов, соединенных последовательно и собранных в единую конструкцию, имеющую, два вывода.

Выпрямительный полупроводниковый блок − это блок, собранный из выпрямительных диодов, соединенных по определенной электрической схеме и оформленных в единую конструкцию, имеющую более двух выводов.

Коэффициентом выпрямления К_в называется отношение I_пр / I_обр при одном и том же напряжении:

(1)

Эти диоды характеризуются электрическими величинами, определяющими их работу в выпрямителях:

- U_{обр ср} – среднее за период значение обратного напряжения;

- I_{обр ср} – среднее за период значение обратного тока;

- I_{вп ср max} – максимальное значение выпрямленного тока;

- U_{пр ср} – среднее за период значение U_пр при заданном среднем значении I_пр.

В качестве основных материалов здесь используют Si и Ge. Наиболее перспективны диоды Si, так как они работают при более высоких температурах (до 358⁰К) и имеют нужную величину I_{обр ср} по сравнению с диодами из Ge. Прямое напряжение у Si диодов больше, чем у Ge.

Выпрямительные свойства диодов оцениваются с помощью коэффициента выпрямления, определяемого при U_пр = U_обр = 1 В.

Конструкции этих вентилей бывают различными. Корпус диодов большой и средней мощности, как правило, предусматривает крепление к теплоотводу. Это обусловлено тем, что теплота, выделяемая прибором, не может быть эффективно рассеяна этим корпусом.

В качестве примеров полупроводниковых вентилей укажем на следующие диоды: маломощные, в металлическом корпусе (ГД101); маломощные, в пластмассовом корпусе (КД513А) и мощные выпрямительные (Д214А).

Стабилитроны. Стабилитронами называют полупроводниковые диоды, напряжение на которых в области электрического пробоя при обратном смещении слабо зависит от тока в заданном его диапазоне и которые предназначены для стабилизации напряжения.

Стабилитроны подключаются анодом к отрицательному, а стабисторы − к положительному полюсу электрической цепи.

Рабочая точка стабилитрона находится на участке обратной ветви ВАХ, а стабистора − на прямой ветви.

По мощности стабилитроны разделяются на три группы:

− малой мощности (до 0,3 Вт);

− средней мощности (0,3 < Р < 5 Вт);

− большой мощности (5 < Р< 25 Вт).

Основными параметрами стабилитрона (рис. 18) являются:

− напряжение стабилизации U_ст + ΔUст:

− ток стабилизации I_ст ± ΔI_ст;

− минимальный ток стабилизации I_стmin, при котором режим электрического пробоя становится устойчивым;

− максимальный ток стабилизации I_стmax максимально допустимый ток, при котором нагрев не выходит за пределы допустимого;

− дифференциальное сопротивление стабилитрона в рабочей точке:

;

− статическое сопротивление в рабочей точке:

;

− максимальная мощность рассеяния Р_max=I_стmax·U_ст;

− температурный коэффициент напряжения (ТКН);

,

где ΔU_ст/U_ст − относительное изменение напряжения стабилизации,

ΔT=|Т₂|-|Т₁| − абсолютное изменение температуры окружающей среды.

;

Значение ТКН кремниевых стабилитронов около ±0,1 []. Для значений U_ст< 6 В, соответствующих узким переходам (преобладает туннельный пробой), ТКН отрицательный, для напряжений U_ст> 6 B, соответствующих широким переходам (преобладает лавинный пробой), ТКН положителен.

Стабилитроны, чаще всего, применяются в качестве параметрических стабилизаторов напряжения, ограничителей импульсов и т.д.

На рисунке 19 представлена простейшая схема параметрического стабилизатора напряжения, где Е − напряжение источника стабилизируемого напряжения;

R_огр − ограничительный резистор;

V − стабилитрон; R_н - сопротивление нагрузки, на котором стабилизируется падение напряжения U_вых=U_ст.

Простейшая схема ограничителя импульса с использованием стабилитрона и временные зависимости входного U_вх(t) и выходного U_вых(t) импульсов представлены на рисунке 20, а и б.

В данной схеме при достижении U_ст наступает «пробой» стабилитрона и он ограничивает выходное напряжение на уровне U_ст.

При необходимости стабилитроны могут быть включены последовательно. При этом:

U_ст = U_ст1 + U_ст2 +...U_стn.

Параллельное включение стабилитронов не допустимо, так как из-за разброса параметров ток будет протекать в основном через стабилитрон, имеющий наименьшее U_{ст min} вызовет его перегрев и выход из строя. С выходом из строя одного из параллельно включенных стабилитронов неизбежно выйдут из строя и остальные.

Дата добавления: 2014-01-07