Диод

Выпрямительный диод

Диоды данного типа наиболее распространены. Основное направление их применения, как видно из названия, выпрямление переменного тока. Также могут применяться и в цепях постоянного тока, например, для защиты от высокого напряжения, неправильной полярности подключения, обратного тока при подключении индуктивной нагрузки и т.д.

Диоды данного типа выпускаются в широком диапазоне рабочего тока: от нескольких мА до сотен и даже тысяч А.

Помимо обычных, выпускаются также быстродействующие, с соответствующим обозначением, которые отличаются меньшими длительностями переходных процессов.

Диапазон рабочих частот выпрямительных диодов:

Для обычных: 0\div {{10}^{3}}\text{ Hz}\text{.}

Для быстродействующих: 0\div 5\cdot {{10}^{4}}\text{ Hz}\text{.}

Основные параметры выпрямительных диодов:

  • Максимально допустимое обратное напряжение;

Максимальное обратное напряжение, при котором не происходит пробоя диода.

  • Средний выпрямляемый ток;

Среднее значение выпрямляемого тока (прямого тока), при котором диод может работать продолжительное время без ухудшения своих характеристик.

  • Максимальное значение обратного тока;

Порядок величин: \sim 10\text{ uA}\text{.}

  • Максимальное значение прямого напряжения;

Обычно максимальное прямое напряжение равно 1 В.

  • Максимально допустимая рассеиваемая мощность;
  • Диапазон рабочих температур;

Для кремния (Si) максимальный диапазон составляет: -60\div +125\text{ }{}^\circ C\text{.}

Для германия (Ge): -60\div +85\text{ }{}^\circ C\text{.}

  • Барьерная емкость.

Порядок величин: \sim 10\text{ pF}\text{.}

Диод Шоттки

Данный тип диодов назван в честь немецкого физика Вальтера Шоттки.

По своим функциям это обычный диод, однако, имеющий некоторые особенности по сравнению с обычными выпрямительными диодами.

В качестве барьера в диоде Шоттки используется переход металл-полупроводник, а не p-n переход. Подробнее о барьере Шоттки[гиперссылка]здесь[/гиперссылка]. Данное решение позволило значительно снизить падение напряжения при прямом включении диода. Для сравнения: в кремниевом выпрямительном диоде оно составляет около 0.7 В, а в диоде Шоттки – 0.1-0.3 В.

Так как переход между металлом (т.е. проводником) и полупроводником, то барьерная емкость диода Шоттки значительно меньше, чем у обычных диодов, следовательно, и время переходных процессов (т.е. время восстановления) также значительно меньше. Это позволяет расширить диапазон рабочих частот до: 0\div {{10}^{6}}\text{ Hz}\text{.}

К сожалению, жизненное правило: «за каждое достоинство приходится расплачиваться кучей недостатков» применимо и к диодам.

Даже при кратковременном превышении обратного напряжения значения, выше максимально допустимого, диод Шоттки необратимо выходит из строя, в отличие от обычных кремниевых p-n диодов, которые переходят в режим обратимого электрического пробоя, при условии, что рассеиваемая кристаллом диода мощность не превышает допустимых значений.

Диоды Шоттки характеризуются повышенными (относительно обычных кремниевых p-n диодов) обратными токами, имеющими величину порядка \sim 1\div 10\text{ mA}\text{.} Данный факт необходимо учитывать при расчете теплоотвода в случае работы диодов Шоттки с большими токами.

Исходя из достоинств диодов Шоттки, основная область их применения – импульсные цепи, выпрямители на больших частотах.

Основные параметры диодов Шоттки:

  • Максимально допустимое обратное напряжение;

Максимальное обратное напряжение, при котором не происходит пробоя диода. Обычно это значение меньше, чем у обычных выпрямительных диодов.

  • Максимальный продолжительный прямой ток;

Максимальное значение продолжительного прямого тока, при котором диод может работать продолжительное время без ухудшения своих характеристик.

  • Максимальный импульсный прямой ток

Максимальное значение импульсного прямого тока, при котором диод может работать продолжительное время без ухудшения своих характеристик. Является более приоритетным параметром, чем продолжительный прямой ток в импульсных цепях.

  • Максимальное значение обратного тока;

Порядок величин: \sim 1\div 10\text{ mA}\text{.}

  • Максимальное значение прямого напряжения;
  • Максимально допустимая рассеиваемая мощность;
  • Диапазон рабочих температур;
  • Барьерная емкость.

Порядок величин: \sim 0.1\div 5\text{ pF}\text{.}

Страниц: 1 2 3 4 5