Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Za kontrolu smjera električne struje potrebno je koristiti različite radio i električne komponente. Posebno, moderna elektronika za tu svrhu koristi poluvodičku diodu, a njezina primjena osigurava ravnomjernu struju.
uređaj
Poluvodički električni dioda ili diodni ventil je uređaj napravljen od poluvodičkih materijala (obično silicija) i radi samo s jednosmjernim protokom nabijenih čestica. Glavna komponenta je kristalni dio, s pn spojem, koji je spojen na dva električna kontakta. Cijevi vakuumske diode imaju dvije elektrode: ploču (anodu) i zagrijanu katodu.
Germanium i selen se koriste za stvaranje poluvodičkih dioda, kao i prije više od 100 godina. Njihova struktura omogućuje korištenje dijelova za poboljšanje elektroničkih sklopova, pretvaranje AC i DC u jednosmjerno pulsiranje, te za poboljšanje različitih uređaja. Na dijagramu izgleda ovako:
Postoje različite vrste poluvodičkih dioda, njihova klasifikacija ovisi o materijalu, principu rada i području primjene: cener-diode, pulsne, taljene, točkaste, varikapne, laserske i druge vrste. Često se koriste analogni mostovi - to su ravninski i polikristalni ispravljači. Njihova poruka se također proizvodi pomoću dva kontakta.
Glavne prednosti poluvodičke diode:
- Potpuna zamjenjivost;
- Izvrsna propusnost;
- Raspoloživost. Mogu se kupiti u bilo kojoj trgovini električnom robom ili se besplatno uklanjaju iz starih programa. Cijena počinje od 50 rubalja. U našim trgovinama predstavljene su domaće robne marke (KD102, KD103, itd.) I inozemne.
obilježavanje
Označavanje poluvodičke diode kratica je glavnih parametara uređaja. Na primjer, KD196V - silicijska dioda s naponom probojnog napona do 0, 3 V, napon 9, 6, model trećeg razvoja.
Na temelju toga:
- Prvo slovo označava materijal od kojeg je napravljen uređaj;
- Naziv uređaja;
- Broj koji definira odredište;
- Napon instrumenta;
- Broj koji definira druge parametre (ovisi o vrsti dijela).
Video: primjena dioda
Načelo djelovanja
Poluvodičke ili ispravljačke diode imaju prilično jednostavan princip rada. Kao što smo rekli, dioda je načinjena od silikona na takav način da je jedan od njegovih krajeva p-tipa, a drugi kraj je tipa n. To znači da oba kontakta imaju različite karakteristike. Na jednom je višak elektrona, dok drugi ima višak rupa. Naravno, u uređaju se nalazi mjesto na kojem svi elektroni popunjavaju određene praznine. To znači da nedostaju vanjski troškovi. Zbog činjenice da je ovo područje iscrpljeno u nosačima naboja i poznato je kao ujedinjujuće područje.
Unatoč činjenici da je ujedinjujuće područje vrlo malo (često je njegova veličina nekoliko tisućinki milimetra), struja u njemu ne može normalno teći. Ako se napon primijeni tako da površina tipa p postane pozitivna, a tip n, negativno, rupe odlaze na negativni pol i pomažu elektronima da prođu kroz područje spajanja. Na isti način, elektroni se kreću do pozitivnog kontakta i zaobilaze objedinjujući, kao što su bili. Unatoč činjenici da se sve čestice kreću različitim punjenjem u različitim smjerovima, stvaraju se jednosmjerna struja, koja pomaže u ispravljanju signala i sprječavanju udara napona na kontaktima diode.
Ako se napon primijeni na poluvodičku diodu u suprotnom smjeru, kroz nju neće strujati. Razlog tome je što su rupe privučene negativnim potencijalom, koji je u području p-tipa. Slično tome, elektroni su privučeni pozitivnim potencijalom koji se primjenjuje na regiju n-tipa. To uzrokuje povećanje površine kombiniranja, što onemogućuje protok smjera čestica.
IV
Karakteristika volt-ampera poluvodičke diode ovisi o materijalu od kojeg je napravljen i nekim parametrima. Na primjer, idealan poluvodički ispravljač ili dioda ima sljedeće parametre:
- Izravni otpor spajanja - 0 ohm;
- Toplinski potencijal - VG = + -0, 1 V;
- U ravnom dijelu RD> rD, tj. Izravni otpor je veći od diferencijalnog otpora.
Ako se svi parametri podudaraju, onda se ovaj grafikon dobiva:
Takva dioda koristi digitalnu elektrotehniku, lasersku industriju, a koristi se iu razvoju medicinske opreme. To je potrebno uz visoke zahtjeve za logičkim funkcijama. Primjeri - laserska dioda, fotodioda.
U praksi se ti parametri jako razlikuju od stvarnih. Mnogi uređaji jednostavno nisu sposobni raditi s tako visokom preciznošću, ili takvi zahtjevi nisu potrebni. Karakteristika ekvivalentnog kruga pravog poluvodiča pokazuje da ima ozbiljne nedostatke:
Ovaj CVC poluvodičke diode pokazuje da tijekom izravne veze kontakti moraju doseći maksimalni napon. Tada će se poluvodič otvoriti da prođe čestice nabijene elektronima. Ta svojstva također pokazuju da će struja teći normalno i bez prekida. Ali do postizanja usklađenosti sa svim parametrima, dioda ne provodi struju. U ovom slučaju, za silikonski ispravljač napon varira u rasponu od 0, 7, a za germanij - 0, 3 volta.
Rad uređaja je vrlo ovisan o razini maksimalne struje naprijed koja može proći kroz diodu. U dijagramu ga definira ID_MAX. Uređaj je tako postavljen da tijekom uključivanja ravne staze može izdržati samo električnu struju ograničene snage. Inače će ispravljač pregrijati i izgorjeti, kao i najčešći LED. Za kontrolu temperature korištenjem različitih tipova uređaja. Naravno, neke od njih utječu na provodljivost, ali povećavaju učinkovitost diode.
Drugi nedostatak je da kada je AC je prošao, dioda nije idealan uređaj za izolaciju. Radi samo u jednom smjeru, ali uvijek uzimajte u obzir struju curenja. Njegova formula ovisi o drugim parametrima korištene diode. Najčešće je shema označena kao I OP . Studija nezavisnih stručnjaka pokazala je da germanij prolazi do 200 µA, a silicij do 30 µA. Međutim, mnogi uvezeni modeli ograničeni su na curenje od 0, 5 µA.
Sve vrste dioda podložne kvaru napona. To je svojstvo mreže, koju karakterizira ograničeni napon. Svaka stabilizirajuća naprava mora ga podnijeti (cener dioda, tranzistor, tiristor, diodni most i kondenzator). Kada je vanjska razlika potencijala kontakata poluvodičkog diode ispravljača znatno viša od ograničenog napona, dioda postaje vodič, smanjujući otpornost na minimum u jednoj sekundi. Imenovanje uređaja ne dopušta mu da napravi tako oštre skokove, inače će izobličiti IVC.