Распечатать Страница

Диоды

 

Выпрямительные диоды  - электронные приборы с одним p-n переходом обладающие односторонней проводимостью и предназначенные для преобразования переменного напряжения в постоянное. Частота выпрямляемого напряжения как правила не более 20 кГц. К выпрямительным диодам относятся также и диоды Шотки.

Основные параметры выпрямительных диодов малой мощности при нормальной температуре приведены в таблице 1 выпрямительных диодов средней мощности в таблице 2 и выпрямительных диодов большой мощности в таблице 3

Разновидностью выпрямительных диодов являются лавинные диоды. Эти приборы на обратной ветви ВАХ имеют лавинную характеристику подобную стабилитронам. Наличие лавинной характеристики позволяет применять их в качестве элементов защиты цепей от импульсных перенапряжений, в том числе непосредственно в схеме выпрямителей.В последнем случае выпрямители на этих диодах надежно работают в условиях коммутационных перенапряжений, возникающих в индуктивных цепях в момент включения, выключения сети питания или нагрузки. Основные параметры лавинных диодов при нормальной температуре окружающей среды приведены в таблице 4

Выпрямительные столбы. Для выпрямления напряжения свыше нескольких киловольт разработаны выпрямительные столбы, которые представляют собой совокупность выпрямительных диодов, соединенных последовательно и собранных в единую конструкцию с двумя выводами. Эти приборы характеризуются теми же параметрами, что и выпрямительные диоды. Основные параметры выпрямительных столбов при нормальной температуре окружающей среды приведены в таблице 5. Для уменьшения габаритных размеров выпрямителей и удобства их монтажа выпускаются выпрямительные блоки (сборки), имеющие два, четыре или более диода, электрически не зависимые или соединенные в виде моста и собранных в одном корпусе. Основные параметры выпрямительных блоков и сборок при нормальной температуре окружающей среды приведены в таблице 6

Диоды импульсные отличаются от выпрямительных малым временем обратного восстановления, или большой величиной импульсного тока. Диоды этой группы могут быть использованы в выпрямителях на высокой частоте, например, в качестве детектора или модуляторах, преобразователях, формирователях импульсов, ограничителях и других импульсных устройствах смотри справочные таблицы 7 и 8. Диодные матрицы и сборки предназначены для использования в многоступенчатых диодно-резистивных логических устройствах, выполняющих операции И, ИЛИ, диодных функциональных дешифраторах, различных коммутаторах тока и других импульсных устройствах. Их основные параметры вы можете просмотреть в таблице 9

Туннельные диодывыполняют функции активных элементов (приборов, способных усили-шать сигнал по мощности) электронных схем усилителей, генераторов, переключателей преимущественно СВЧ диапазонов. Туннельные диоды обладают большим быстродействием, малыми габаритными размерами и массой, устойчивы к радиации, надежно работают в широком интервале температур, энергоэкономичныОсновные параметры туннельных и обращенных диодов при нормальной температуре окружающей среды приведены в таблице 10

Стабилитроны их принцип действие основан на электрическом (лавинном или туннельном) пробое p-n-перехода, при котором происходит резкое увеличение обратного тока, а обратное напряжение изменяется очень мало. Это свойство использовано для стабилизации напряжения в электрических цепях. В связи с тем что лавинный пробой характерен для диодов, изготовленных на основе полупроводника с большой шириной запрещенной зоны, исходным материалом для стабилитронов служит кремний. Кроме этого, кремний обладает малым тепловым током и устойчивыми характеристиками в широком диапазоне температур. Для работы в стабилитронах используют пологий участок ВАХ обратного тока дисда, в пределах которого резкие изменения обратного тока сопровождаются весьма малыми изменениями обратного напряжения.Параметры стабилитронов и стабисторов малой мощности  приведены в таблице 11, стабилитронов и стабисторов большой мощности - в таблице 12, стабилитронов прецизионных - в таблице 13. Параметры ограничителей напряжения приведены в таблице 14

Варикапы — это полупроводниковые диоды с электрически управляемой барьерной емкостью перехода. Изменение емкости достигается изменением обратного напряжения. Как и в других диодах, сопротивление базы варикапа должно быть малым. Одновременно для увеличения значения пробивного напряжения желательно большое удельное сопротивление слоев базы, прилегающих к переходу. Исходя из этого основная часть базы — подложка — выполняется низкоомной, а слой базы, прилегающий к переходу, — высокоомным. Варикапы характеризуются следующими основными параметрами. Общая емкость варикапа СБ — это емкость, включающая барьерную емкость и емкость корпуса, т. е. емкость, измеренная между выводами варикапа при заданном (номинальном) обратном напряжении.

Светодиод— это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение. Он состоит из одного или нескольких кристаллов, размещенных в корпусе с контактными выводами и оптической системы (линзы), формирующей световой поток. Длина волны излучения кристалла (цвет) зависит от Диоды излучающие ИК диапазона это такие же светодиоды только излучающие свет в ИК диапазоне

В таблицах по  диодам применены следующие условные обозначения:

Uобр.макс. - максимально-допустимое постоянное обратное напряжение диода;
Uобр.и.макс. - максимально-допустимое импульсное обратное напряжение диода;
Iпр.макс. - максимальный средний прямой ток за период;
Iпр.и.макс. - максимальный импульсный прямой ток за период;
Iпрг. - ток перегрузки выпрямительного диода;
fмакс. - максимально-допустимая частота переключения диода;
fраб. - рабочая частота переключения диода;
Uпр при Iпр - постоянное прямое напряжения диода при токе Iпр;
Iобр. - постоянный обратный ток диода;
Тк.макс. - максимально-допустимая температура корпуса диода.
Тп.макс. - максимально-допустимая температура перехода диода.

 

Полупроводниковыми диодами называют однопереходные (с одним электрическим переходом) электропреобразовательные приборы с двумя внешними токоотводами. В качестве электрического .перехода может служить электронно-дырочный переход, контакт металл — полупроводник или гетеропереход. На рисунке  схематически показано устройство диода с электронно-дырочным переходом 1, разделяющим р-м п-области (2 и 3) с различным типом электропроводимости.

Устройство и принцип работы диода

Кристалл 3 снабжают внешними токоотводами 4 и помещают в металлический, стеклянный, керамический или пластмассовый корпус 5, защищающий полупроводник от внешних воздействий (атмосферных, механических и т. д.). Обычно полупроводниковые диоды имеют несимметричные электронно-дырочные переходы. Одна область полупроводника (с более высокой концентрацией примесей) служит эмиттером, а другая (с более низкой концентрацией)—базой. При прямом подключении внешнего напряжения к диоду инжекция неосновных носителей заряда в основном происходит из сильнолегированной области эмиттера в слаболегированную область базы.

Количество неосновных носите лей, проходящих в противоположном направлении, значительно меньше инжекции из эмиттера. В зависимости от соотношения линейных размеров перехода и характеристической длины различают плоскостные и точечные диоды. Плоскостным считают диод, у которого линейные размеры, определяющие площадь перехода, значительно больше характеристической длины.

Характеристической длиной для диодов является наименьшая из двух величин — толщина базы и диффузионная длина неосновных носителей в базе. Они определяют свойства и характеристики диодов. К точечным относят диоды с линейными размерами перехода, меньшими характеристической длины. Переход на границе раздела областей с различным типом проводимости обладает свойствами выпрямления (односторонней проводимости) тока; нелинейностью вольт-амперной характеристики; явлением туннелирования носителей заряда сквозь потенциальный барьер как при обратном, так и прямом смещении; явлением ударной ионизации атомов полупроводника при относительно больших для перехода напряжениях; барьерной емкостью и др. Эти свойства перехода используют для создания различных видов полупроводниковых диодов.

По диапазону частот, в котором диоды могут работать, их подразделяют на низкочастотные (НЧ) и высокочастотные (ВЧ). По назначению НЧ диоды подразделяют на выпрямительные, стабилизирующие, импульсные, а ВЧ диоды — на детекторные, смесительные, модулярные, параметрические, переключательные и т. д. Иногда в особую группу выделяют диоды, отличающиеся основными физическими процессами: туннельные, лавинно-пролетные, фото-, светодиоды и др.

По материалу основного кристалла полупроводника различают германиевые, кремниевые, арсенид-галлиевые и другие диоды. Для обозначения полупроводниковых диодов используют шести-и семизначный буквенно-цифровой код (например, КД215А, 2ДС523Г).

Первый элемент — буква (для приборов широкого применения) или цифра (для приборов, используемых в устройстве специального назначения) —указывает материал, на основе которого изготовлен прибор: Г или 1 — германий; К или 2 — кремний и его соединения; А или 3 — соединения галлия (например, арсенид галлия); И или 4 — соединения индия (например, фосфид индия).

Второй элемент — буква, указывающая подкласс или группу приборов: Д — выпрямительные, импульсные диоды; Ц — выпрямительные столбы и блоки; В — варикапы; И — импульсные туннельные диоды; А — СВЧ диоды; С — стабилитроны.

Третий элемент — цифра — определяет один из основных признаков, характеризующих прибор (например, назначение или принцип действия).

Четвертый, пятый и шестой элементы — трехзначное число, обозначающее порядковый номер разработки технологического типа прибора.

Седьмой элемент — буква — условно определяет классификацию по параметрам приборов, изготовленных по единой технологии. Пример обозначения: 2ДС523Г — набор кремниевых импульсных диодов для устройств специального назначения с временем установления обратного сопротивления от 150 до 500 не; номер разработки 23, группа Г. Приборы разработки до 1973 г. имеют трех- и четырехэлементную системы обозначений.

Импортные аналоги диодов Вы найдете здесь.

Постоянная ссылка на это сообщение: http://meandr.org/%d1%81%d0%bf%d1%80%d0%b0%d0%b2%d0%be%d1%87%d0%bd%d0%b8%d0%ba-%d0%bf%d0%be-%d0%b4%d0%b8%d0%be%d0%b4%d0%b0%d0%bc