19. Основные параметры диодов и определение их по статическим характеристикам. Схема замещения диода.

Основные параметры:

Постоянное прямое напряжение Uпр - Постоянное напряжение на диоде при заданном прямом токе.

Постоянное обратное напряжение Uобр - Постоянное напряжение приложенное к диоду в обратном направлении.

Постоянный прямой ток Iпр - постоянный ток, протекающий через диод в прямом направлении.

Постоянный обратный ток Iобр - постоянный ток, протекающий через диод в обратном направлении при заданном обратном напряжении.

Средний прямой ток Iпр.ср. - прямой ток, усредненный за период.

Средний обратный ток Iобр.ср. - обратный ток, усредненный за период.

Д ифференциальное сопротивление диода rдиф - отношение приращения напряжения на диоде к вызвавшему его малому приращению тока.

Максимально допустимые параметры: К ним относятся все вышеперечисленные только с индексом "max" и словами "максимально допустимый(ое)". Необходимо отметить, что по максимально допустимым параметрам выбираются диоды для работы в каких-либо устройствах.

Полная схема замещения диода:

Для оценки частотных свойств диода следуeт учитывать общую емкость диода СД, являющуюся суммой барьерной и диффузионной емкостей, а также сопротивления контактов. На рис. 2.11 приведена такая модель.

Здесь R_Д – нелинейное сопротивление перехода, С_бар – и С_диф - нелинейные барьерная и диффузионная емкости перехода, R – сопротивления контактов. Наличие сопротивлений контактов сказывается на виде ВАХ в области прямых напряжений: характеристика располагается ниже прямой ветви ВАХ идеального p-n-перехода.

Или вот Схема замещения диода:

(20.)

-Uобр макс; обратный ток при заданном обратном напряжении Iобр (при Uобр макс);

-диапазон рабочих температур окружающей среды;

-коэффициент выпрямленияКв;

-предельная частота выпрямления, соответствующая уменьшению коэффициента выпрямления в 2 раза.

одно и двухполупериодные выпрямители:

Однофазные выпрямители

а — однополупериодная схема; б — двухполупериодная схема; виг—, диаграммы напряжений и токов на элементах схем выпрямления

Недостатки этой схемы выпрямления следующие: плохое использование трансформатора, большое обратное напряжение на вентилях, большой коэффициент пульсации выпрямленного напряжения. Достоинства выпрямителя: простота схемы и питающего трансформатора; применяется только один вентиль или одна группа последовательно соединенных вентилей.

Данная схема широко применяется для снятия квалификационных параметров силовых диодов и тиристоров, когда в испытуемом вентиле обеспечиваются однополупериодный синусоидальный прямой ток и синусоидальное обратное напряжение

21.Принцип работы и схема включения стабилитрона. Основные параметры стабилитрона.

Стабилитрон—полупроводниковый диод, предназначенный для поддержания напряженияисточника питания на заданном уровне.

В основе работы стабилитрона лежат два механизма:

-Лавинный пробойp-n перехода (в диэлектриках и полупроводниках, связанный с тем, что в сильном электрическом поле носители заряда могут приобретать энергию, достаточную для ударной ионизации атомов или молекул материала. В результате каждого такого столкновения возникает пара противоположно заряженных частиц, одна или обе из которых также начинают участвовать в ударной ионизации. По этой причине нарастание числа участвующих в ударной ионизации носителей происходит лавинообразно, отсюда и название пробоя)

-Туннельный пробойp-n перехода( В туннельном диоде квантово-механическое туннелирование электронов добавляет горб в вольтамперную характеристику, при этом, из-за высокой степени легирования p и n областей, напряжение пробоя уменьшается практически до нуля). Напряжение стабилизации — значение напряжения на стабилитроне при прохождении заданного тока стабилизации. Пробивное напряжение диода, а значит, напряжение стабилизации стабилитрона зависит от толщины p-n-перехода или от удельного сопротивления базы диода. Поэтому разные стабилитроны имеют различные напряжения стабилизации (от 3 до 400 В).

Темп.Коэф. напряжения стабилизации— величина, определяемая отношением относительного изменения температуры окружающей среды при постоянном токе стабилизации. Значения этого параметра у различных стабилитронов различны. Коэффициент может иметь как положительные так и отрицательные значения для высоковольтных и низковольтных стабилитронов соответственно. Изменение знака соответствует напряжению стабилизации порядка 6В.

Диф. сопротивление – величина, опред. отношением приращения напряжения стабилизации к вызвавшему его малому приращению тока в заданном диапазоне частот.

Максим. допустимая рассеиваемая мощность— максимальная постоянная или средняя мощность, рассеиваемая на стабилитроне, при которой обеспечивается заданная надёжность.

Миним. допустимый ток стабилизации- минимальный ток, при котором гарантируется ввод p-n-перехода стабилитрона в режим устойчивого пробоя и, как следствие, стабильное значение напряжения стабилизации. При малых обратных токах стабилитрон работает на начальном участке вольт-амперной характеристики, где значение обратного напряжения неустойчиво и может колебаться в пределах от нуля до напряжения стабилизации.