Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Кремниевый диод на 10 ампер

Выпрямительные диоды / Публикации / Energoboard.ru

Разместить публикацию Мои публикации Написать 9 июня 2012 в 10:00

Диод – двухэлектродный полупроводниковый прибор с одним p–n-переходом, обладающий односторонней проводимостью тока. Существует много различных типов диодов – выпрямительные, импульсные, туннельные, обращенные, сверхвысокочастотные диоды, а также стабилитроны, варикапы, фотодиоды, светодиоды и др.

Выпрямительные диоды

Работа выпрямительного диода объясняется свойствами электрического p–n-перехода.

Вблизи границы двух полупроводников образуется слой, лишенный подвижных носителей заряда (из-за рекомбинации) и обладающий высоким электрическим сопротивлением, – так называемый запирающий слой. Этот слой определяет контактную разность потенциалов (потенциальный барьер).

Если к p–n-переходу приложить внешнее напряжение, создающее электрическое поле в направлении, противоположном полю электрического слоя, то толщина этого слоя уменьшится и при напряжении 0,4 - 0,6 В запирающий слой исчезнет, а ток существенно возрастет (этот ток называют прямым).

При подключении внешнего напряжения другой полярности запирающий слой увеличится и сопротивление p–n-перехода возрастет, а ток, обусловленный движением неосновных носителей заряда, будет незначительным даже при сравнительно больших напряжениях.

Прямой ток диода создается основными, а обратный – неосновными носителями заряда. Положительный (прямой) ток диод пропускает в направлении от анода к катоду.

На рис. 1 показаны условное графическое обозначение (УГО) и характеристики выпрямительных диодов (их идеальная и реальная вольт-амперная характеристики). Видимый излом вольт-амперной характеристики диода (ВАХ) в начале координат связан с различными масштабами токов и напряжений в первом и третьем квадранте графика. Два вывода диода: анод А и катод К в УГО не обозначаются и на рисунке показаны для пояснения.

На вольт-амперная характеристика реального диода обозначена область электрического пробоя, когда при небольшом увеличении обратного напряжения ток резко возрастает.

Электрический пробой является обратимым явлением. При возвращении в рабочую область диод не теряет своих свойств. Если обратный ток превысит определенное значение, то электрический пробой перейдет в необратимый тепловой с выходом прибора из строя.

 

 

Промышленностью в основном выпускаются германиевые (Ge) и кремниевые (Si) диоды.

Кремниевые диоды обладают малыми обратными токами, более высокой рабочей температурой (150 - 200 °С против 80 - 100 °С), выдерживают большие обратные напряжения и плотности тока (60 - 80 А/см2 против 20 - 40 А/см2). Кроме того, кремний – широко распространенный элемент (в отличие от германиевых диодов, который относится к редкоземельным элементам).

К преимуществам германиевых диодов можно отнести малое падение напряжения при протекании прямого тока (0,3 - 0,6 В против 0,8 - 1,2 В). Кроме названных полупроводниковых материалов, в сверхвысокочастотных цепях используют арсенид галлия GaAs.

Полупроводниковые диоды по технологии изготовления делятся на два класса: точечные и плоскостные.

Точечный диод образуют Si- или Ge-пластина n-типа площадью 0,5 - 1,5 мм2 и стальная игла, образующая p–n-переход в месте контакта. В результате малой площади переход имеет малую емкость, следовательно, такой диод способен работать в высокочастотных цепях. Но ток через переход не может быть большим (обычно не более 100 мА).

Плоскостной диод состоит из двух соединенных Si- или Ge-пластин с разной электропроводностью. Большая площадь контакта ведет к большой емкости перехода и относительно низкой рабочей частоте, но проходящий ток может быть большим (до 6000 А).

Основными параметрами выпрямительных диодов являются:

• максимально допустимый прямой ток Iпр.max,
• максимально допустимое обратное напряжение Uобр.max,
• максимально допустимая частота fmax.

По первому параметру выпрямительные диоды делят на диоды:

• малой мощности, прямой ток до 300 мА,
• средней мощности, прямой ток 300 мА - 10 А,
• большой мощности – силовые, максимальный прямой ток определяется классом и составляет 10, 16, 25, 40,
• 1600 А.

Импульсные диоды применяются в маломощных схемах с импульсным характером подводимого напряжения. Отличительное требование к ним – малое время перехода из закрытого состояния в открытое и обратно (типичное время 0,1 - 100 мкс). УГО импульсных диодов такое же, как у выпрямительных диодов.

 

 

К специфическим параметрам импульсных диодов относятся:

• время восстановления Tвосст
• это интервал времени между моментом переключения напряжения на диоде с прямого на обратное и моментом, когда обратный ток уменьшится до заданного значения (рис 2,а),
• время установления Tуст – это интервал времени между началом протекания через диод прямого тока заданной величины и моментом, когда напряжение на диоде достигнет 1,2 установившегося значения (рис 2,б),
• максимальный ток восстановления Iобр.имп.макс., равный наибольшему значению обратного тока через диод после переключения напряжения с прямого на обратное (рис 2,а).

Обращенные диоды получают при концентрации примесей в p- и n-областях большей, чем у обычных выпрямительных диодов. Такой диод оказывает малое сопротивление проходящему току при обратном включении (рис.3) и сравнительно большое сопротивление при прямом включении. Поэтому их применяют при выпрямлении малых сигналов с амплитудой напряжения в несколько десятых вольта.

 

 

Диоды Шоттки получают, используя переход металл-полупроводник. При этом применяют подложки из низкоомного n-кремния (или карбида кремния) с высокоомным тонким эпитаксиальным слоем того же полупроводника (рис.4).

 

На поверхность эпитаксиального слоя наносят металлический электрод, обеспечивающий выпрямление, но не инжектирующий неосновные носители в базовую область (чаще всего золото). Благодаря этому в этих диодах нет таких медленных процессов, как накопление и рассасывание неосновных носителей в базе. Поэтому инерционность диодов Шоттки не высока. Она определяется величиной барьерной емкости выпрямляющего контакта (1 - 20 пФ).

Кроме этого, у диодов Шоттки оказывается значительно меньшее, чем у выпрямительных диодов последовательное сопротивление, так как металлический слой имеет малое сопротивление по сравнению с любым даже сильно легированным полупроводником. Это позволяет использовать диоды Шоттки для выпрямления значительных токов (десятки ампер). Обычно их применяют в импульсных вторичных источниках питания для выпрямления высокочастотных напряжений (частотой до нескольких МГц).

2 октября в 15:02 18

1 октября в 19:41 22

1 октября в 13:53 32

28 сентября в 18:19 45

27 сентября в 20:56 52

27 сентября в 20:55 49

27 сентября в 19:49 60

12 июля 2011 в 08:56 6805

14 ноября 2012 в 10:00 5352

21 июля 2011 в 10:00 3284

27 февраля 2013 в 10:00 3231

29 февраля 2012 в 10:00 3009

24 мая 2017 в 10:00 2500

16 августа 2012 в 16:00 2462

28 ноября 2011 в 10:00 2451

31 января 2012 в 10:00 2027

31 августа 2012 в 10:00 1636

energoboard.ru

Где применяются полупроводниковые диоды какова их роль?

Применение диодов [править] Диодные выпрямители Трёхфазный выпрямитель Ларионова А. Н. на трёх полумостах Диоды широко используются для преобразования переменного тока в постоянный (точнее, в однонаправленный пульсирующий) . Диодный выпрямитель или диодный мост (То есть 4 диода для однофазной схемы, 6 для трёхфазной полумостовой схемы или 12 для трёхфазной полномостовой схемы, соединённых между собой по схеме) — основной компонент блоков питания практически всех электронных устройств. Диодный трёхфазный выпрямитель по схеме Ларионова А. Н. на трёх параллельных полумостах применяется в автомобильных генераторах, он преобразует переменный трёхфазный ток генератора в постоянный ток бортовой сети автомобиля. Применение генератора переменного тока в сочетании с диодным выпрямителем вместо генератора постоянного тока с щёточно-коллекторным узлом позволило значительно уменьшить размеры автомобильного генератора и повысить его надёжность. В некоторых выпрямительных устройствах до сих пор применяются селеновые выпрямители. Это вызвано той особенностью данных выпрямителей, что при превышении предельно допустимого тока, происходит выгорание селена (участками) , не приводящее (до определенной степени) ни к потере выпрямительных свойств, ни к короткому замыканию — пробою. В высоковольтных выпрямителях применяются селеновые высоковольтные столбы из множества последовательно соединённых селеновых выпрямителей и кремниевые высоковольтные столбы из множества последовательно соединённых кремниевых диодов. [править] Диодные детекторы Основная статья: Детектор (электронное устройство) Диоды в сочетании с конденсаторами применяются для выделения низкочастотной модуляции из амплитудно-модулированного радиосигнала или других модулированных сигналов. Диодные детекторы применяются почти во всех [источник не указан 639 дней] радиоприёмных устройствах: радиоприёмниках, телевизорах и т. п. Используется квадратичный участок вольт-амперной характеристики диода. [править] Диодная защита Диоды применяются также для защиты разных устройств от неправильной полярности включения и т. п. Известна схема диодной защиты схем постоянного тока с индуктивностями от скачков при выключении питания. Диод включается параллельно катушке так, что в «рабочем» состоянии диод закрыт. В таком случае, если резко выключить сборку, возникнет ток через диод и сила тока будет уменьшаться медленно (ЭДС индукции будет равна падению напряжения на диоде) , и не возникнет мощного скачка напряжения, приводящего к искрящим контактам и выгорающим полупроводникам. [править] Диодные переключатели Применяются для коммутации высокочастотных сигналов. Управление осуществляется постоянным током, разделение ВЧ и управляющего сигнала с помощью конденсаторов и индуктивностей. [править] Диодная искрозащита Основная статья: Барьер искрозащиты Этим не исчерпывается применение диодов в электронике, однако другие схемы, как правило, весьма узкоспециальны. Совершенно другую область применимости имеют специальные диоды, поэтому они будут рассмотрены в отдельных статьях.

Решение курсовой по электротехнике <a rel="nofollow" href="http://arhitektu.ru/devices/linear-DC46.htm" target="_blank" >Полупроводниковые диоды</a> В плоскостных диодах p-n - переход образован двумя полупроводниками с различными токами электропроводности, причем линейные размеры перехода много больше его толщины. Площадь перехода колеблется в широких пределах: от долей мкм2 до нескольких см2, поэтому прямой ток плоскостных диодов составляет от единиц до тысяч ампер. Конструкция и вольт-амперные характеристики плоскостных диодов

touch.otvet.mail.ru

Кремниевый полупроводниковый диод - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Кремниевый полупроводниковый диод

Cтраница 1

Кремниевые полупроводниковые диоды по своему устройству и принципу действия аналогичны германиевым. В них в кристалл кремния вплавляется алюминий. Обратный ток в кремниевых вентилях на несколько порядков меньше, чем у германиевых. Преимущество кремниевых диодов по сравнению с германиевыми - более высокие допустимые температуры окружающей среды ( 135 - 150 С против 50 - 60 С) и более высокие допустимые обратные напряжения ( 800 - 1200 В против 500 - 600 В), поэтому в последние годы в выпрямителях используют в основном кремниевые диоды.  [1]

Существенным преимуществом кремниевых полупроводниковых диодов по сравнению с полупроводниковыми диодами на основе германия и селена является значительно меньшее значение обратного тока / ого и высокий коэффициент температурной стабилизации, что позволяет применять их в более широком диапазоне рабочих температур с более высокими значениями рабочих напряжений. Поэтому современные сварочные выпрямители комплектуют кремниевыми управляемыми и неуправляемыми диодами.  [2]

Наибольшее применение получили германиевые и кремниевые полупроводниковые диоды, а также диоды, выполненные на основе арсенида галлия.  [3]

В последнее время созданы очень мощные кремниевые полупроводниковые диоды и управляемые вентили. Это дает возможность применять для установок гидромеханизации глубоко регулируемые приводы, работающие при постоянном токе.  [5]

Решить предыдущую задачу, если используется кремниевый полупроводниковый диод.  [6]

В выпрямителях переменного напряжения наибольшее применение находят германиевые и кремниевые полупроводниковые диоды. Основными методами получения р - n - переходов для выпрямительных диодов являются сплавление и диффузия.  [8]

В выпрямителях переменного напряжения наибольшее применение находят германиевые и кремниевые полупроводниковые диоды. Основными методами получения р-п переходов для выпрямительных диодов являются сплавление и диффузия.  [9]

В ка - естве варикапов наиболее часто применяют кремниевые полупроводниковые диоды при обратном напряжении смещения, а также конденсаторы с сегнетодиэлектриками.  [11]

В источниках электропитания современных радиотехнических устройств в основном используют германиевые и кремниевые полупроводниковые диоды.  [13]

В качестве выпрямительных элементов обычно служат электронные лампы, германиевые и кремниевые полупроводниковые диоды. На рис. 48 приведены основные схемы выпрямителей, используемых в измерительной аппаратуре.  [14]

В качестве выпрямительных элементов обычно служат электронные лампы, германиевые и кремниевые полупроводниковые диоды. На рис. 53 приведены основные схемы выпрямителей, используемых в измерительной аппаратуре.  [15]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

Кремниевый диод - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Кремниевый диод

Cтраница 1

Кремниевые диоды Д202, Д205 предназначены для выпрямления переменного тока с частотой до 50 кгц и могут работать при температуре - 60 125 С. Они оформлены в металлическом герметичном корпусе с винтом для крепления на тешюотводящем шасси. При окружающей температуре 125 С и наличии шасси / max составляет 400 ма, без шасси 200 ма.  [1]

Кремниевые диоды выдерживают большие обратные напряжения, чем германиевые.  [3]

Кремниевые диоды могут быть применены не только для выпрямления, но и для стабилизации напряжения постоянного тока. В этом случав они называются кремниевыми стабилитронами. IX-10, точка А), После излома характеристика идет почти параллельно оси тока, подобно характеристике габового стабилитрона.  [5]

Кремниевые диоды по сравнению с германиевыми допускают работу при значительно более высоких температурах и дмеют большие обратные сопроти-вления, однако у германиевых диодов меньше прямое сопротивление, кроме того, они дешевле кремниевых.  [6]

Кремниевые диоды имеют во много раз меньшие обратные токи при одинаковом напряжении, чем германиевые. Это обусловлено тем, что при температурах выше 85 С резко увеличивается собственная проводимость германия, приводящая к недопустимому возрастанию обратного тока.  [7]

Кремниевые диоды применяют чаще германиевых, особенно когда недопустим обратный ток. Кроме того, они сохраняют работоспособность при температуре до 125 - 150 С, тогда как германиевые могут работать только при температуре до 70 С.  [8]

Кремниевые диоды даже при нагружении в направлении пропускания тока через них имеют сравнительно высокое омическое сопротивление, если противодействующее напряжение не превышает примерно 0 7 В.  [9]

Кремниевые диоды могут работать при температуре до 150 С.  [11]

Кремниевые диоды по принципу действия ничем не отличаются от германиевых. Кремниевый диод способен восстанавливаться после электрического пробоя.  [12]

Кремниевые диоды также как и германиевые бывают плоскостными и точечными. Точечные кремниевые диоды имеют очень малую величн - 1 ну междуэлектродной емкости ( порядка 0 5 пф) и применяются при частотах до тысяч мега - ее.  [13]

Кремниевые диоды допускают большие обратные напряжения, чем германиевые, они более устойчивы при высоких температурах, что позволяет получить большую плотность тока. Но у германиевых диодов прямое падение напряжения примерно в 1 5 - 2 раза меньше, чем у кремниевых.  [14]

Кремниевые диоды делятся на 25 классов: от 1 до 25, что соответствует обратным напряжениям от 100 В до 2500 В. В последние годы освоен диод В6 - 320 с U06 - 4600 В. Выпускают кремниевые диоды шести групп: А - до 0 5 В; Б - от 0 5 до 0 6 В; В - от С 6 до 0 7 В; Г - от 0 7 до 0 8 В; Д - от 0 8 до 0 9 В и Е - от 0 9 до 1 В.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru

Полупроводниковые диоды

     Каждый автолюбитель мечтает иметь в своем распоряжении выпрямитель для зарядки аккумулятора. Без сомнения, это очень нужная и удобная вещь. Попробуем рассчитать и изготовить выпрямитель для зарядки аккумулятора на 12 вольт.

      Обычный аккумулятор для легковой автомашины имеет параметры: - напряжение в обычном состоянии 12 вольт;- емкость аккумулятора 35 - 60 ампер часов. Соответственно ток заряда составляет 0,1 от емкости аккумулятора, или 3,5 - 6 ампер.Схема выпрямителя изображена на рисунке.

     Прежде всего нужно определить параметры выпрямительного устройства. Вторичная обмотка выпрямителя должна быть рассчитана на напряжение:    U2 = Uак + Uo + Uд     где:    - U2 - напряжение на вторичной обмотке  в вольтах;   - Uак - напряжение аккумулятора равно 12 вольт;   - Uo - падение напряжения на обмотках под нагрузкой равно около 1,5 вольт;   - Uд - падение напряжения на диодах под нагрузкой равно около 2 вольт.      U2 = 12,0 + 1,5 + 2,0 = 15,5 вольт.     Примем с запасом на колебание напряжения в сети  U2 = 17 вольт. Ток заряда аккумулятора примем I2 = 5 ампер.

    Максимальная мощность во вторичной цепи составит:   P2 = I2 х U2 = 5 ампер х 17 вольт = 85 ватт. Мощность трансформатора в первичной цепи (мощность, которая будет потребляться от сети) с учетом КПД трансформатора составит:    P1 = P2 / n = 85 / 0,9 = 94 ватта. где:   - Р1 - мощность в первичной цепи;   - Р2 - мощность во вторичной цепи;   - n = 0,9 - коэффициент полезного действия трансформатора, КПД.Примем Р1 = 100 ватт.

     Рассчитаем стальной сердечник Ш - образного магнитопровода, от площади поперечного сечения которого зависит передаваемая мощность.     S = 1,2 P    где:   - S площадь сечения сердечника в см.кв.;   - Р = 100 ватт мощность первичной цепи трансформатора.       S = 1,2 P = 1,2 х 100 = 1,2 х 10 = 12 см.кв.Сечение центрального стрежня, на котором будет располагаться каркас с обмоткой S = 12 см.кв.

     Определим количество витков приходящихся на 1 один вольт в первичной и вторичной обмотках по формуле:    n = 50 / S = 50 / 12 = 4,17 витка.Возьмем n = 4,2 витка на 1 вольт.

     Тогда количество витков в первичной обмотке будет:    n1 = U1 х n = 220 вольт х 4,2 = 924 витка. Количество витков во вторичной обмотке:    n2 = U2 n = 17 вольт х 4,2 = 71,4 витка.  Возьмем 72 витка.

     Определим ток в первичной обмотке:  I1 = P1 / U1 = 100 ватт / 220 вольт = 0,45 ампер.        Ток  во  вторичной обмотке: I2 = P2 / U2 = 85 / 17 = 5 ампер.

     Диаметр провода определим по формуле d = 0,8 I. Диаметр провода в первичной обмотке:  d1=0,8 I1 = 0,8 0,45 = 0,8 х 0,67 = 0,54 мм.  Диаметр провода во вторичной обмотке: d2 = 0,8 I2 = 0,8 5 = 0,8 х 2,25 = 1,8 мм. Провод вторичной обмотки может быть как с эмалевой, так и с хлопчатобумажной изоляцией.

     Сначала  на каркас  наматывается первичная обмотка. Затем два слоя лакоткани или миткалевой ленты. Затем наматывается вторичная обмотка.

Пример намотки трансформатора можно посмотреть в статье: "Как намотать трансформатор на Ш - образном сердечнике"

Вторичная обмотка наматывается с отводами. Первый отвод делается от  52 витка, затем от 56 витка, от 61, от 66 и последний 72 виток.  Вывод делается петелькой, не разрезая провода. затем с петельки счищается изоляция и к ней припаивается отводящий провод.

     Регулировка зарядного тока производится ступенчато, переключением отводов от вторичной обмотки. Выбирается переключатель с мощными контактами. Если такого переключателя нет, то можно применить два тумблера на три положения рассчитанных на ток до 10 ампер (продаются в авто-магазине).  Переключая их, можно последовательно выдавать на выход напряжение 12 - 17 вольт.

 

Положение тумблеров на выходные напряжения  12 - 13 - 14,5 - 16 - 17 вольт.

Диоды должны быть рассчитаны, с запасом, на ток 10 ампер и стоять каждый на отдельном радиаторе, а все радиаторы изолированы друг от друга.

Радиатор может быть один, а диоды установлены на нем через изолированные прокладки.

Площадь радиатора на один диод около 20 см.кв., если один радиатор, то его площадь 80 - 100 см.кв. Зарядный ток выпрямителя можно контролировать встроенным амперметром на ток до 5 -8 ампер.

     Можно использовать данный трансформатор, как понижающий, для питания аварийной лампы на 12 вольт от отвода 52 витка. (смотрите схему).  Если нужно питать лампочку на 24 или на 36 вольт, то делается дополнительная обмотка, из расчета на каждый 1 вольт 4,2 витка.Эта дополнительная обмотка включается последовательно с основной. Нужно только сфазировать основную и дополнительную обмотки (начало - конец), чтобы общее напряжение сложилось. Между точками:  0 - 1  12 вольт; 0 -2  24 вольта;  между  0 - 3  36 вольт.

     Например. Для общего напряжения в 24 вольта нужно к основной обмотке добавить 28 витков, а для общего напряжения 36 вольт, еще 48 витков провода диаметром 1,0 миллиметр.

 

 

domasniyelektromaster.ru

---

• 
  Момент номинальный
• 
  Аккумулятор автомобильный из чего состоит
• 
  Коммунальные услуги по газу
• 
  Индивидуальное отопление в многоквартирном доме с чего начать 2018
• 
  Интеллектуальные системы уличного освещения
• 
  Цена на нефть график за год 2018
• 
  При отключении горячей воды течет полотенцесушитель
• 
  Сила кулона как направлена
• 
  Деление шкалы это
• 
  Какой величины достигает напряжение прикосновения при замыкании фазы
• 
  Проверить счетчик воды