Слайд 1Выпрямительные диоды
Подготовил
Студент 4-го курса
Группы РФ-42
Ковалев Александр
Слайд 2План
1.) Что такое выпрямительный диод?
2.) Свойства p-n перехода
3.) Параметры выпрямительных диодов
4.)
Как их делают и из чего?
5.) Выпрямители
Слайд 3 Диод – двухэлектродный полупроводниковый прибор с одним p–n-переходом, обладающий односторонней проводимостью
тока. Полупроводниковый диод, предназначенный для преобразования переменного тока в постоянный.
Существует много
различных типов диодов – выпрямительные, импульсные, туннельные, обращенные, сверхвысокочастотные диоды, а также стабилитроны, варикапы, фотодиоды, светодиоды и др.
Они широко используются в цепях управления и коммутации, в схемах умножения напряжения, во всех сильноточных цепях, где не предъявляется жестких требований к временным и частотным параметрам электрического сигнала.
Слайд 4 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.
Слайд 8Основными 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.
Слайд 9Промышленностью в основном выпускаются германиевые (Ge) и кремниевые (Si) диоды
Слайд 10 Диоды малой мощности изготавливают в пластмассовом корпусе с гибкими внешними выводами, диоды
средней
мощности – в металлостеклянном корпусе с жесткими внешними выводами, а диоды
большой
мощности – в металлостеклянном или металлокерамическом корпусе, т.е. со стеклянным или керамическим изолятором. Пример выпрямительных диодов германиевого (малой мощности) и кремниевого (средней мощности) показан на рисунке ниже.
Слайд 11Рабочие и предельно допустимые параметры
Слайд 12Схема простого выпрямителя переменного тока на одном диоде
В выпрямителе, полезно
используется энергия только половины волн переменного тока, поэтому на нем теряется больше
половины входного напряжения и потому такое выпрямление переменного тока называют однополупериодным, а выпрямители – однополупериодными выпрямителями.
Слайд 13Двухполупериодный выпрямитель
Работа двухполупериодного выпрямителя по сравнению с однопериодным получается намного
эффективней:
Слайд 14Диодный мост – это небольшая схема, составленная из 4-х диодов
и предназначенная для преобразования переменного тока в постоянный.